| (19) |
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(11) |
EP 2 257 693 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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21.10.2015 Patentblatt 2015/43 |
| (22) |
Anmeldetag: 12.03.2009 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2009/001758 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2009/121471 (08.10.2009 Gazette 2009/41) |
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| (54) |
PUMPE, INSBESONDERE FLÜGELZELLENPUMPE
PUMP, PARTICULARLY VANE PUMP
POMPE, EN PARTICULIER POMPE À PALETTES
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO
PL PT RO SE SI SK TR |
| (30) |
Priorität: |
04.04.2008 DE 102008018453
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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08.12.2010 Patentblatt 2010/49 |
| (73) |
Patentinhaber: Magna Powertrain Bad Homburg GmbH |
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61352 Bad Homburg (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- WENDT, Matthias
61267 Neu Anspach (DE)
- DIPPEL, Thomas
35279 Neustadt (DE)
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| (74) |
Vertreter: Rausch, Gabriele |
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Magna International (Germany) GmbH
Patent Department
Kurfürst-Eppstein-Ring 11 63877 Sailauf 63877 Sailauf (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 1 008 753 WO-A-99/06710 US-A- 3 828 569 US-A- 5 147 183
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EP-A- 1 236 904 JP-A- 61 079 881 US-A- 5 026 263
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere eine Flügelzellenpumpe, mit einem
Rotor, der radial verlaufende Flügelschlitze aufweist, die zur Führung von Flügeln
dienen, die aus den Flügelschlitzen radial nach außen in Richtung einer Hubkontur
ausfahrbar sind, um in mindestens einem Saugbereich ein Ansaugen und in mindestens
einem Druckbereich, der mit einem Druckausgang in Verbindung steht, ein Druckbeaufschlagen
eines Arbeitsmediums zu bewirken, und mit mehreren Unterflügelversorgungsbereichen.
[0002] Die Flügel ragen radial innen in die Unterflügelversorgungsbereiche, in denen das
Arbeitsmedium mit Druck beaufschlagt wird, um ein Ausfahren der Flügel zu bewirken
beziehungsweise die Flügel im ausgefahrenen Zustand zu halten.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, das Anlaufverhalten einer Pumpe, insbesondere einer
Flügelzellenpumpe, mit einem Rotor, der radial verlaufende
Flügelschlitze aufweist, die zur Führung von Flügeln dienen, die aus den Flügelschlitzen radial
nach außen in Richtung einer Hubkontur ausfahrbar sind, um in mindestens einem Saugbereich
ein Ansaugen und in mindestens einem Druckbereich, der mit einem Druckausgang in Verbindung
steht, ein Druckbeaufschlagen eines Arbeitsmediums zu bewirken, und mit mehreren Unterflügelversorgungsbereichen,
zu verbessern.
[0004] Die Dokumente
EP1008753,
JP61079881,
WO9906710 offenbaren Flügelzellenpumpen mit Unterflügelversorgungsbereichen zur Bewirkung des
Ausfahrens der Flügel. Das Dokument
EP1008753 kann als nächstliegender Stand der Technik betrachtet werden und offenbart die Merkmale
des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs.
[0005] Die Aufgabe ist bei einer Pumpe, insbesondere einer Flügelzellenpumpe, mit einem
Rotor, der radial verlaufende Flügelschlitze aufweist, die zur Führung von Flügeln
dienen, die aus den Flügelschlitzen radial nach außen in Richtung einer Hubkontur
ausfahrbar sind, um im Betrieb der Pumpe, wenn sich der Rotor dreht, in mindestens
einem Saugbereich ein Ansaugen und in mindestens einem Druckbereich, der mit einem
Druckausgang in Verbindung steht, ein Druckbeaufschlagen eines Arbeitsmediums zu bewirken,
und mit mehreren Unterflügelversorgungsbereichen, dadurch gelöst, dass ein Startunterflügelversorgungsbereich
mit einem Startunterflügelausfahrabschnitt ein abgeschlossenes Volumen aufweist, solange
der oder die Flügel in dem Startunterflügelausfahrabschnitt noch nicht ausgefahren
sind. Der Saugbereich und der Druckbereich sind Teil eines Förderraums, der in radialer
Richtung zwischen dem Rotor und der Hubkontur und in axialer Richtung zwischen zwei
Förderraumbegrenzungsflächen ausgebildet ist. Abgeschlossenes Volumen bedeutet im
Zusammenhang mit dem Startunterflügelversorgungsbereich insbesondere, dass der Unterflügelversorgungsbereich
nicht, wie bei herkömmlichen Pumpen, mit dem Druckausgang der Pumpe in Verbindung
steht und zwar, weil dieser Bereich durch den eingefahrenen Flügel abgeschlossen ist.
Durch das abgeschlossene Volumen des Startunterflügelversorgungsbereichs wird verhindert,
dass beim Starten der Pumpe Arbeitsmedium aus dem Startunterflügelversorgungsbereich
entweicht.
[0006] Die Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Startunterflügelausfahrabschnitt über
einen Ventilkanal mit einem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich verbindbar ist,
der mit dem Druckausgang in Verbindung steht. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung
wird der Ventilkanal in Abhängigkeit vom Ausfahrzustand der im Bereich des Ventilkanals
angeordneten Flügel freigegeben. Im eingefahrenen Zustand der Flügel ist die Verbindung
zwischen dem Ventilkanal und dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich beziehungsweise
dem Startunterflügelausfahrabschnitt unterbrochen.
[0007] Weiterhin ist die Pumpe dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkanal in radialer
Richtung von dem Startunterflügelausfahrabschnitt beabstandet ist. Der Abstand ist
vorzugsweise so gewählt, dass die Verbindung zwischen dem Startunterflügelausfahrabschnitt
und dem Ventilkanal über einen Flügelschlitz erst dann vollständig freigegeben wird,
wenn sich der Flügel nahe der Hubkontur befindet. Als Flügelkopf wird das radial äußere
Ende eines Flügels bezeichnet.
[0008] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der
Startunterflügelausfahrabschnitt des Startunterflügelversorgungsbereichs im eingebauten
Zustand der Pumpe, bezogen auf die Erdschwerkraft, in einer oberen Hälfte der Pumpe
beziehungsweise der Hubkontur angeordnet ist. In der oberen Pumpenhälfte, insbesondere
in einem Trennbereich zwischen dem Saug- und dem Druckbereich, kann es passieren,
dass die Flügel im Stillstand der Pumpe aufgrund der Erdschwerkraft einfallen beziehungsweise
einfahren. Durch die erfindungemäße Anordnung des Startunterflügelausfahrabschnitts
wird ein schnelles Ausfahren der Flügel, insbesondere im Trennbereich, sichergestellt.
[0009] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass sich der Startunterflügelausfahrabschnitt des Startunterflügelversorgungsbereichs
in einen Trennbereich hinein erstreckt, der in Umfangsrichtung zwischen dem Saugbereich
und dem Druckbereich angeordnet ist. Der Trennbereich kann in einem Kleinkreis oder
in einem Großkreis der Hubkontur angeordnet sein.
[0010] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Startunterflügelausfahrabschnitt radial innerhalb des Saugbereichs angeordnet
ist, in welchem die Hubkontur so verläuft, dass sich die Flügel aus ihrem eingefahrenen
Zustand nach außen bewegen können. Der Startunterflügelausfahrabschnitt ist zumindest
teilweise radial innerhalb des Saugbereichs angeordnet.
[0011] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Startunterflügelversorgungsbereich einen Unterflügeldruckabschnitt aufweist,
der radial innerhalb eines Druckbereichs angeordnet ist, in welchem die Hubkontur
so verläuft, dass die Flügel im Betrieb der Pumpe hubkonturbedingt aus ihrem ausgefahrenen
Zustand radial nach innen bewegt werden. Der Unterflügeldruckabschnitt ist zumindest
teilweise radial innerhalb des Druckbereichs angeordnet. Gemäß einem wesentlichen
Aspekt der Erfindung wird eine Druckerhöhung aufgrund des Einfahrens der Flügel im
Unterflügeldruckabschnitt dazu verwendet, den oder die Flügel im Startunterflügelausfahrabschnitt
auszufahren.
[0012] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Unterflügeldruckabschnitt mit dem Startunterflügelausfahrabschnitt in Verbindung
steht. Beim Starten der Pumpe schieben die in den Unterflügeldruckabschnitt einfahrenden
Flügel Arbeitsmedium in den Startunterflügelausfahrabschnitt. Dadurch wird der im
Startunterflügelausfahrabschnitt befindliche Flügel beziehungsweise werden die im
Startunterflügelausfahrabschnitt befindlichen Flügel nach außen in Richtung der Hubkontur
bewegt und schaffen in einem folgenden Trennbereich eine Trennung zwischen Saugbereich
und Druckbereich beziehungsweise zwischen einem Pumpeneingang und dem Pumpenausgang,
so dass die Pumpe zu fördern beginnt. Darüber hinaus werden die Flügel durch die im
Betrieb der Pumpe wirkenden Fliehkräfte ausgefahren.
[0013] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Ventilkanal in Umfangsrichtung überlappend zu dem Startunterflügelausfahrabschnitt
angeordnet ist. Durch die Überlappung wird auf einfache Art und Weise ein Zusammenwirken
mit einem Flügelschlitz im Bereich des Ventilkanals und des Startunterflügelausfahrabschnitts
ermöglicht.
[0014] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Überlappung in Umfangsrichtung größer als die Ausdehnung eines Flügelschlitzes
in der gleichen Richtung ist. Die Überlappung kann auch so groß sein, dass die Verbindung
mehrere Flügelschlitze umfasst.
[0015] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Ventilkanal über mindestens einen Flügelschlitz, der radial überlappend zu
dem Ventilkanal und dem Startunterflügelausfahrabschnitt angeordnet ist, mit dem Startunterflügelausfahrabschnitt
verbindbar ist. Der Flügel in dem Flügelschlitz stellt praktisch einen Ventilkörper
dar. Sobald der Flügel um einen gewissen Weg ausgefahren ist, wird die Verbindung
zwischen dem Startunterflügelausfahrabschnitt und dem Ventilkanal teilweise freigegeben.
Die Verbindung wird vollständig freigegeben, wenn der Flügelkopf nahe der Hubkontur
angeordnet ist. Dann wird der Startunterflügelausfahrabschnitt über den Flügelschlitz,
den Ventilkanal und den Verbindungsunterflügelversorgungsbereich mit dem Druckausgang
verbunden.
[0016] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich so ausgelegt und angeordnet ist,
dass ein Hubvolumen, um das die Flügel ausgehend von ihrem eingefahrenen Zustand beim
Starten der Pumpe ausgefahren werden, durch Drehung des Rotors in das abgeschlossene
Volumen des Startunterflügelversorgungsbereichs verschoben wird. Wenn sich der Rotor
dreht, dann wird das abgeschlossene Volumen des Startunterflügelversorgungsbereichs
durch die zugeführten Hubvolumina ständig vergrößert, wodurch die Flügel in dem Startunterflügelausfahrabschnitt
immer weiter ausfahren. Ein Entweichen des Arbeitsmediums wird durch das abgeschlossene
Volumen des Startunterflügelversorgungsbereichs verhindert.
[0017] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Startunterflügelversorgungsbereich beziehungsweise der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
radial innerhalb des Saugbereichs und in Drehrichtung des Rotors benachbart zu dem
Startunterflügelausfahrabschnitt angeordnet ist. Der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
kann in Drehrichtung des Rotors vor oder hinter dem Startunterflügelausfahrabschnitt
angeordnet sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
zwischen dem Startunterflügelausfahrabschnitt und dem zugehörigen Unterflügeldruckabschnitt
angeordnet.
[0018] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Ventilkanal in radialer Richtung von dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
beabstandet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Verbindung zwischen dem Ventilkanal
und dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich durch mindestens einen Flügelschlitz
realisiert, der im Bereich des Ventilkanals und des Verbindungsunterflügelversorgungsbereichs
angeordnet ist.
[0019] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Ventilkanal in Umfangsrichtung überlappend zu dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
angeordnet ist. Durch die Überlappung wird auf einfache Art und Weise ein Zusammenwirken
mit einem Flügelschlitz ermöglicht, um eine Verbindung zwischen dem Ventilkanal und
dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich zu schaffen.
[0020] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Überlappung in Umfangrichtung größer als die Ausdehnung eines Flügelschlitzes
in der gleichen Richtung ist. Die Verbindung über den Flügelschlitz wird erst dann
freigegeben, wenn ein in dem Flügelschlitz angeordneter Flügel um einen vorgegebenen
Weg ausgefahren ist.
[0021] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Ventilkanal von dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich ausgeht. In
diesem Fall ist der Ventilkanal dauernd mit dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
verbunden. Alternativ kann der Ventilkanal auch von dem Startunterflügelausfahrabschnitt
ausgehen.
[0022] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Ventilkanal als Ventilnut ausgeführt ist. Die Ventilnut hat im Wesentlichen
die Gestalt eines Kreisbogens.
[0023] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Abmessungen des Ventilkanals so mit den Abmessungen der Flügel, der Flügelschlitze
und der Hubkontur abgestimmt sind, dass beim Ausfahren der Flügel beziehungsweise
des Flügels in dem Startunterflügelausfahrabschnitt über mindestens einen Flügelschlitz
eine Fluidverbindung zwischen dem Startunterflügelausfahrabschnitt und dem Ventilkanal
freigegeben wird. Dann ist das Volumen des Startunterflügelversorgungsbereichs nicht
mehr abgeschlossen, sondern steht über den Ventilkanal und den Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
mit dem Druckausgang der Pumpe in Verbindung.
[0024] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Fluidverbindung zwischen dem Startunterflügelausfahrabschnitt und dem Ventilkanal
freigegeben wird, sobald der oder die Flügel im Bereich des Ventilkanals der Hubkontur
nahe kommt/kommen oder die Hubkontur erreicht/erreichen. Dann wird der Startunterflügelversorgungsbereich
vom Druckausgang der Pumpe mit Arbeitsmedium versorgt, das mit Druck beaufschlagt
ist.
[0025] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich radial außerhalb eines Verbindungsabschnitts
angeordnet ist, der den Startunterflügelausfahrabschnitt mit dem Unterflügeldruckabschnitt
verbindet. Vorzugsweise ist der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich in radialer
Richtung zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Saugbereich angeordnet.
[0026] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Startunterflügelausfahrabschnitt und einem beziehungsweise dem Unterflügeldruckabschnitt
eine Drossel- oder Engstelle ausgebildet ist. Die Drossel- oder Engstelle dient dazu,
den Druck in dem Unterflügeldruckabschnitt anzuheben. Alternativ kann hierfür auch
die Drosselwirkung des Verbindungsabschnitts genutzt werden.
[0027] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Drossel- oder Engstelle in einem Verbindungsbereich vorgesehen ist, der radial
innerhalb und in Umfangsrichtung zwischen dem Saugbereich und dem Druckbereich angeordnet
ist. Der Verbindungsbereich ist vorzugsweise als Verbindungsnut ausgeführt.
[0028] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Pumpe zwei Förderräume mit jeweils einem Saugbereich und einem Druckbereich
umfasst. Eine derartige Pumpe wird auch als zweiflutige Pumpe bezeichnet.
[0029] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Pumpe ist dadurch gekennzeichnet,
dass sich der Startunterflügelausfahrabschnitt in Umfangsrichtung über weniger als
eine Zellteilung erstreckt. Eine Zellteilung entspricht dem Abstand zwischen zwei
benachbarten Flügeln beziehungsweise Flügelschlitzen in Umfangsrichtung. Durch die
vorgegebene Begrenzung des Startunterflügelausfahrabschnitts wird erreicht, dass beim
Starten der Pumpe gezielt nur das Ausfahren eines einzigen Flügels unterstützt wird.
[0030] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele
im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Flügelzellenpumpe im Längsschnitt;
- Figur 2
- eine vereinfachte Darstellung eines Querschnitts einer Flügelzellenpumpe mit einem
Startunterflügelversorgungsbereich und einem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich;
- Figur 3
- eine ähnliche Darstellung wie in Figur 2 mit einem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich,
der in Umfangsrichtung zwischen einem Unterflügeldruckabschnitt und einem Startunterflügelausfahrabschnitt
angeordnet ist;
- Figur 4
- eine vereinfachte Darstellung einer Flügelzellenpumpe im Querschnitt mit zwei Startunterflügelversorgungsbereichen
und zwei Verbindungsunterflügelversorgungsbereichen mit einer Trennung im Kleinkreis
und
- Figur 5
- eine ähnliche Darstellung wie in Figur 4 mit einer Trennung im Großkreis.
[0031] In Figur 1 ist eine Flügelzellenpumpe 1 stark vereinfacht im Längsschnitt wiedergegeben.
Sie weist ein Grundgehäuse 3 auf, das von einer Antriebswelle 5 durchdrungen wird,
die in einen Rotor 7 eingreift. Der Rotor 7 ist auf seiner Umfangsfläche mit radial
verlaufenden Schlitzen versehen, in denen Flügel verschiebbar angeordnet sind. Der
Rotor 7 wird von einem Konturring 9 mit einer Hubkontur umgeben, die so ausgebildet
ist, dass mindestens ein, vorzugsweise zwei sichelförmige Förderräume ausgebildet
werden. Diese werden von den Flügeln durchlaufen, wobei zwei Pumpenabschnitte mit
je einem Saug- und einem Druckbereich realisiert werden.
[0032] Der Rotor 7 und der Konturring 9 mit der Hubkontur liegen dichtend an einer Dichtfläche
des Grundgehäuses 3 an. Auf der anderen Seite dieser beiden Teile ist eine Druckplatte
11 vorgesehen, durch die das von der Flügelzellenpumpe 1 geförderte Fluid von der
Druckseite der Pumpe in einen Druckraum 13 geleitet wird, der Teil eines von der Druckseite
zu einem Verbraucher führenden Fluidpfad ist. Die Druckplatte 11 ist dazu mit Druckkanälen
15 durchzogen, die sich einerseits zum Druckbereich der Pumpenabschnitte und andererseits
zum Druckraum 13 öffnen.
[0033] Die in den Druckraum 13 mündenden Förderöffnungen der Druckkanäle 15 werden von einem
hier als Kaltstartplatte 17 bezeichneten und ausgebildeten Dichtelement verschlossen,
die durch eine Anpressfeder 19, beispielsweise eine Tellerfeder, mit einer Vorspannkraft
an die Druckplatte 11 gedrückt wird.
[0034] Aus dem Druckraum 13 gelangt das von der Flügelzellenpumpe 1 geförderte Fluid, vorzugsweise
Öl, zu einem Verbraucher, beispielsweise eine Lenkhilfeinrichtung oder zu einem Getriebe.
Die in den folgenden Figuren dargestellte Erfindung kann mit oder ohne Kaltstartplatte
realisiert werden.
[0035] In den Figuren 2 bis 5 ist jeweils eine Flügelzellenpumpe 21; 71; 121; 181 vereinfacht
im Querschnitt dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden in den Figuren 2
bis 5 gleiche Bezugszeichen verwendet. Zunächst wird mit Hilfe der Bezugszeichen 23
bis 48 der allgemeine Aufbau der Flügelzellenpumpen 21; 71; 121; 181 beschrieben.
[0036] In den Querschnitten der Figuren 2 bis 5 ist jeweils ein Grundgehäuse 23 angedeutet,
in dem eine Antriebswelle 25 um eine Drehachse 24 drehbar ist. Die Antriebswelle 25
treibt einen (nicht dargestellten) Rotor an, der radial verlaufende Flügelschlitze
aufweist, in denen Flügel 26, 27, 28 verschiebbar aufgenommen sind.
[0037] Die Flügel 26 bis 28 sind jeweils in ihrem eingefahrenen Zustand dargestellt. Beim
Ausfahren bewegen sich die Flügel 26 bis 28, bezogen auf die Drehachse 24, radial
nach außen, bis sie mit ihren radial äußeren Enden an einer Hubkontur 29 zur Anlage
kommen beziehungsweise anschlagen.
[0038] Die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Flügelzellenpumpen 21; 71 umfassen insgesamt
jeweils zehn Flügel, die über den Umfang des Rotors gleichmäßig verteilt sind. Die
in den Figuren 4 und 5 dargestellten Flügelzellenpumpen 121; 181 umfassen jeweils
zwölf Flügel, die ebenfalls über den Umfang des Rotors gleichmäßig verteilt sind.
Die Betriebsdrehrichtung der Flügelzellenpumpen ist jeweils durch einen Pfeil 30 angedeutet.
Im Betrieb drehen sich die Rotoren der Flügelzellenpumpen 21; 71; 121; 181 mit den
zugehörigen Flügeln 26 bis 28 im Uhrzeigersinn.
[0039] Die Hubkontur 29 umfasst zwei diametral angeordnete Abschnitte eines Großkreises
31 und zwei weitere diametral angeordnete Abschnitte eines Kleinkreises 32. In ihrem
eingefahrenen Zustand liegen die radial äußeren Flügelenden am Kleinkreis 32 an, sind
jedoch vom Großkreis 31 beabstandet. In ihrem ausgefahrenen Zustand liegen die radial
äußeren Flügelenden auch am Großkreis 31 an. Der Umfang der radial äußeren Flügelenden
im eingefahrenen Zustand ist durch einen gestrichelten Kreis 34 angedeutet.
[0040] Durch die Gestaltung der Hubkontur 29 mit dem Großkreis 31 und dem Kleinkreis 32
ergeben sich zwei im Wesentlichen sichelförmige Förderräume, die jeweils einen Saugbereich
36; 38 und einen Druckbereich 37; 39 umfassen. Die Saugebereiche 36; 38 stehen jeweils
über eine Hydraulikleitung 41; 42 mit einem Pumpeneingang 43 in Verbindung, der wiederum
mit einem Tank 44 in Verbindung steht, aus dem ein Arbeitsmedium in die Flügelzellenpumpe
21; 71; 121; 181 angesaugt wird. Bei dem Arbeitsmedium handelt es sich vorzugsweise
um Hydrauliköl.
[0041] Die Hydraulikleitung 41, 42 kann, ebenso wie weitere im Folgenden noch beschriebenen
Hydraulikleitungen, als Hydraulikkanal ausgeführt sein, der in dem Grundgehäuse 23
beziehungsweise einer Druckplatte in dem Grundgehäuse 23 ausgespart ist. Die Druckbereiche
37, 39 stehen über weitere Hydraulikleitungen 45; 46 mit einem Pumpenausgang 48, der
auch als Druckausgang bezeichnet wird, in Verbindung, über den das von der Flügelzellenpumpe
21; 71; 121; 181 geförderte Arbeitsmedium, insbesondere Hydrauliköl, zur einem Verbraucher
gefördert wird.
[0042] In den Figuren 2 bis 5 blickt man auf eine in der Zeichenebene angeordnete Förderraumbegrenzungsfläche,
die an einem Gehäuseteil oder an einer Druckplatte (11 in Figur 1) vorgesehen sein
kann. Zwischen der Förderraumbegrenzungsfläche und einer weiteren (nicht sichtbaren)
Förderraumbegrenzungsfläche ist der Rotor mit den Flügeln 26 bis 28 verdrehbar angeordnet.
Der Rotor, die Hubkontur 29 und die Förderraumbegrenzungsflächen begrenzen zusammen
mit den Flügeln Flügelzellen, die auch als Verdrängerräume bezeichnet werden. Das
Volumen der Verdrängerräume ändert sich, wenn sich der Rotor dreht. Dann kommt es
in den Saugbereichen 36; 38 zu einer Volumenvergrößerung, die ein Ansaugen des Arbeitsmediums
bewirkt. Gleichzeitig kommt es in den Druckbereichen 37, 39 zu einer Volumenabnahme,
die ein Fördern des Arbeitsmediums zum Pumpenausgang 48 bewirkt.
[0043] Eine Förderung von Arbeitsmedium einer mit Arbeitsmedium, insbesondere Öl, befüllten
Flügelzellenpumpe kann erst dann stattfinden, wenn im Arbeitsraum der Öleintritt oder
Pumpeneingang sicher vom Ölaustritt oder Pumpenausgang getrennt ist. Bei einer sich
nicht drehenden, abgestellten Pumpe fallen die oberen Flügel aufgrund ihrer Schwerkraft
in die zugehörigen Schlitze, so dass sie mit ihren radial äußeren Enden nicht mehr
an der Hubkontur anliegen. Die unteren Flügel fallen ebenfalls aufgrund ihrer Schwerkraft
aus ihren Schlitzen, so dass sie mit ihren radial äußeren Enden an der Hubkontur anliegen.
[0044] In den Figuren 2 bis 5 ist jeweils eine zweihubige Flügelzellenpumpe 21, 71; 121;
181 mit zwei Saugbereichen 36, 38 und zwei Druckbereichen 37, 39 dargestellt. In der
dargestellten Einbaulage der Flügelzellenpumpen steht die Hubkontur 29 auf dem Großkreis
31. In dieser Einbaulage ist in der unteren Hälfte der Öleintritt oder Pumpeneingang
43 durch mindestens einen Flügel 49, der auch im Stillstand der Flügelzellenpumpe
mit seinem radial äußeren Ende an der Hubkontur 29 anliegt, vom Ölaustritt oder Pumpenausgang
48 getrennt.
[0045] Dadurch wird sichergestellt, dass eine untere Oberflügelpumpe, welche den Saugbereich
36 und den Druckbereich 37 umfasst, Öl fördert, das jedoch pumpenintern über den Ölaustritt
48 über die Hydraulikleitung 46, den Druckbereich 39 zu dem Saugbereich 38 einer oberen
Oberflügelpumpe gelangt, welche den Saugbereich 38 und den Druckbereich 39 umfasst.
[0046] Da in einem Trennbereich 68; 108; 138; 198 zwischen dem Saugbereich 38 und dem Druckbereich
39 der oberen Oberflügelpumpe beim Pumpenstillstand kein Flügel mit seinem radial
äußeren Ende an der Hubkontur 29 anliegt, kommt es im Trennbereich der oberen O-berflügelpumpe
zu einem Kurzschluss zwischen Öleintritt und Ölaustritt. Dadurch wird das Anlaufen
der Flügelzellenpumpe erschwert beziehungsweise verhindert.
[0047] Durch die vorliegende Erfindung wird auf einfache Art und Weise eine Möglichkeit
geschaffen, einen oder mehrere in die Flügelschlitze eingefallene oder eingefahrene
Flügel der oberen Pumpenhälfte schon innerhalb der ersten Umdrehung hydraulisch gegen
die Hubkontur 29 auszufahren. Sobald zusätzlich zu dem unteren Trennbereich 168 (nur
in Figur 4) auch der obere Trennbereich 68; 108; 138; 198 durch die Flügel in der
oberen Pumpenhälfte getrennt ist, beginnt die Flügelzellenpumpe zu fördern.
[0048] Wenn sich der Rotor der Flügelzellenpumpe zu drehen beginnt, dann werden die Flügel
in der unteren Flügelhälfte im Bereich der kleiner werdenden Kontur, also im Druckbereich
37, mechanisch in die Schlitze gedrückt. Bei dieser Bewegung wird unter den Flügeln,
also radial innen, befindliches Öl in die Unterflügelgeometrie gedrückt. Das verdrängte
Öl wird gemäß einem Aspekt der Erfindung dazu benutzt, einen oder mehrere im Großkreistrennbereich
68; 108 in den Schlitz eingefallene Flügel in der oberen Pumpenhälfte aus dem jeweiligen
Schlitz gegen die Hubkontur 29 zu drücken, um Öleintritt und Ölaustritt der oberen
Pumpenhälfte voneinander zu trennen und die Oberflügelpumpe in Gang zu setzen.
[0049] Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ragen die radial inneren Flügelenden
der Flügel der rechten Pumpenhälfte in einen Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
50, der einen Verbindungsdruckabschnitt 51 umfasst, der teilweise radial innerhalb
des Druckbereichs 39 angeordnet ist. Der Verbindungsdruckabschnitt 51 steht mit einem
Verbindungssaugabschnitt 52 in Verbindung, der teilweise radial innerhalb des Saugbereichs
36 angeordnet ist. Zwischen dem Verbindungsdruckabschnitt 51 und dem Verbindungssaugabschnitt
52 ist eine Engstelle 53 vorgesehen. Der Verbindungssaugabschnitt 52 steht über eine
Hydraulikleitung 54 mit dem Pumpenausgang 48 in Verbindung.
[0050] Die Flügel in der linken Pumpenhälfte ragen mit ihren radial inneren Enden in einen
Startunterflügelversorgungsbereich 60, der von dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
50 getrennt ist. Der Startunterflügelversorgungsbereich 60 umfasst einen Unterflügeldruckabschnitt
61, der radial innerhalb und in Umfangsrichtung überlappend zu dem Druckbereich 37
angeordnet ist. Der Unterflügeldruckabschnitt 61 steht mit einem Startunterflügelausfahrabschnitt
62 in Verbindung, der radial innerhalb und in Umfangsrichtung überlappend zu dem Saugbereich
38 angeordnet ist. In einem Verbindungsbereich 64 zwischen dem Unterflügeldruckabschnitt
61 und dem Startunterflügelausfahrabschnitt 62 ist eine Engstelle 63 vorgesehen. Gemäß
einem wesentlichen Aspekt der Erfindung steht der Startunterflügelversorgungsbereich
60 zunächst weder mit dem Pumpeneingang 43 noch mit dem Pumpenausgang 48 in Verbindung.
[0051] Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
50 in dem Trennbereich des Großkreises von dem Startunterflügelversorgungsbereich
60 getrennt. Bei oben eingefallen Flügeln bildet der Startunterflügelversorgungsbereich
60 einen abgeschlossenen Raum und hat keine Verbindung zum Pumpenausgang 48. Im Gegensatz
dazu steht der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 50 mit dem Pumpenausgang 48
in Verbindung.
[0052] Beim Starten der Flügelzellenpumpe 21 schieben die einfahrenden Flügel in dem Unterflügeldruckabschnitt
61 Öl in den Startunterflügelausfahrabschnitt 62. Die in dem Startunterflügelausfahrabschnitt
62 befindlichen Flügel 27, 28 werden dadurch radial nach außen Richtung Hubkontur
29 bewegt und schaffen in der oberen Pumpenhälfte eine Trennung zwischen Öl-eintritt
und Ölaustritt. Die Oberflügelpumpe beginnt zu fördern und setzt die Flügelzellenpumpe
21 in Gang.
[0053] Gemäß der Erfindung ist in dem Trennbereich zwischen dem Saugbereich 38 und dem Druckbereich
39 radial außerhalb des Startunterflügelausfahrabschnitts 62 und des Verbindungsdruckabschnitts
51, in Umfangsrichtung teilweise überlappend mit den Abschnitten 62 und 51, ein Ventilkanal
65 in Form einer Ventilnut angeordnet. Der Ventilkanal 65 hat im Wesentlichen die
Gestalt eines Kreisbogens.
[0054] In der in Figur 2 dargestellten Stellung der Flügelzellenpumpe sind zwei Flügel 28,
66 im Bereich des Ventilkanals 65 angeordnet. In dem dargestellten eingefahrenen Zustand
der Flügel 28, 66 besteht keine Verbindung zwischen dem Startunterflügelausfahrabschnitt
62 und dem Ventilkanal 65 beziehungsweise zwischen dem Verbindungsdruckabschnitt 51
und dem Ventilkanal 65. Beim Ausfahren des Flügels 28 wird über den zugehörigen Flügelschlitz
eine Verbindung zwischen dem Startunterflügelausfahrabschnitt 62 und dem Ventilkanal
65 freigegeben.
[0055] In gleicher Weise wird bei ausgefahrenem Flügel 66 über den zugehörigen Flügelschlitz
eine Verbindung zwischen dem Verbindungsdruckabschnitt 51 und dem Ventilkanal 65 freigegeben.
Somit haben die Flügel 28, 66, die im Bereich des Ventilkanals 65 angeordnet sind,
eine Ventilfunktion, wobei die radial innere Flügelunterkante eine Steuerkante darstellt.
Die Strömungsverbindung über den Ventilkanal 65 wird vorzugsweise erst dann freigegeben,
wenn die Flügel 28, 66 im Bereich des Ventilkanals 65 nahezu an der Hubkontur 29 anliegen.
[0056] Im Normalbetrieb, in welchem alle Flügel an der Hubkontur 29 anliegen, steht der
Startunterflügelversorgungsbereich 60 über den Ventilkanal 65 mit dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
50 in Verbindung. Beide Unterflügelversorgungsbereiche 50, 60 werden dann über die
Hydraulikleitung 54, gegebenenfalls zusätzlich 45, 46, mit Arbeitsmedium versorgt,
das mit Druck beaufschlagt ist.
[0057] Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden beim Starten der Flügelzellenpumpe
21 in der oberen Pumpenhälfte alle Flügel im Saugbereich 38 und im Anfang des Großkreisbereichs
31 durch die in der unteren Pumpenhälfte im Druckbereich 37 einfahrenden Flügel ausgeschoben.
Ein weiterer Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die oberen Flügel
bei abgestellter Flügelzellenpumpe zunächst nur bis zur radial inneren Kante des Ventilkanals
65 einfallen. Dadurch wird das Volumen in dem Startunterflügelversorgungsbereich 60
abgeschlossen. Beim nächsten Startvorgang befinden sich die Flügel daher näher an
der Hubkontur 29 als bei herkömmlichen Flügelzellenpumpen, solange die Flügel noch
keine Zeit hatten, durch Leckage ganz einzufallen.
[0058] Die in Figur 3 dargestellte Flügelzellenpumpe 71 ähnelt der in Figur 2 dargestellten
Flügelzellenpumpe 21. Die Flügelzellenpumpe 71 umfasst einen Hauptunterflügelversorgungsbereich
80, der in der rechten Pumpenhälfte angeordnet ist und sich oben etwas in die linke
Pumpenhälfte hinein erstreckt. Der Hauptunterversorgungsbereich 80 umfasst einen Unterflügeldruckabschnitt
81, der radial innerhalb und in Umfangsrichtung teilweise überlappend zu dem Druckbereich
39 angeordnet ist. Der Unterflügeldruckabschnitt 81 steht mit einem Unterflügelsaugabschnitt
82 in Verbindung, der radial innerhalb und in Umfangsrichtung teilweise überlappend
zu dem Saugbereich 36 angeordnet ist. In einem Verbindungsbereich, der den Unterflügeldruckabschnitt
81 mit dem Unterflügelsaugabschnitt 82 verbindet, ist eine Engstelle 83 vorgesehen.
Der Unterflügelsaugabschnitt 82 steht über eine Hydraulikleitung 84 mit dem Pumpenausgang
48 in Verbindung.
[0059] In der linken Pumpenhälfte ist ein Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 90 angeordnet,
der über eine Hydraulikleitung 94 ebenfalls mit dem Druckausgang 48 in Verbindung
steht. Darüber hinaus ist in der linken Pumpenhälfte ein Startunterflügelversorgungsbereich
100 angeordnet, der einen Unterflügeldruckabschnitt 101 umfasst, der radial innerhalb
und in Umfangsrichtung teilweise überlappend zu dem Druckbereich 37 angeordnet ist.
Der Unterflügeldruckabschnitt 101 steht über einen Verbindungsabschnitt 103 mit einem
Startunterflügelausfahrabschnitt 102 in Verbindung. Der Startunterflügelausfahrabschnitt
102 ist radial innerhalb und in Umfangsrichtung überlappend zu dem Saugbereich 38
angeordnet.
[0060] Der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 90 ist radial innerhalb und in Umfangsrichtung
teilweise überlappend zu dem Saugbereich 38 angeordnet. Gleichzeitig ist der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
90 in Umfangsrichtung zwischen dem Unterflügeldruckabschnitt 101 und dem Startunterflügelausfahrabschnitt
102 sowie radial außerhalb des Verbindungsabschnitts 103 angeordnet. Radial außen
geht von dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 90 ein Ventilkanal 105 in Form
einer an ihrem freien Ende geschlossenen Ventilnut aus.
[0061] Der Ventilkanal 105 erstreckt sich in einen Trennbereich 108 hinein, der zwischen
dem Saugbereich 38 und dem Druckbereich 39 angeordnet ist. Durch einen Doppelpfeil
111 ist die Ausdehnung des Startunterflügelausfahrabschnitts 102 in Umfangsrichtung
angedeutet. Durch einen Doppelpfeil 112 ist der Abstand zwischen dem freien Ende des
Ventilkanals 105 beziehungsweise dem Startunterflügelausfahrabschnitt 102 und dem
Druckbereich 39 in Umfangsrichtung bezeichnet. Durch weitere Pfeile 113, 114 ist angedeutet,
wie weit sich Ventilkanal 105 und der Startunterflügelausfahrabschnitt 102 in Umfangsrichtung
über den Saugbereich 38 hinaus in den Trennbereich 108 hinein erstrecken.
[0062] Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird im Großkreis-Trennbereich
gezielt nur ein einziger Flügel ausgefahren. Bei eingefahrenen oberen Flügeln bildet
der Startunterflügelversorgungsbereich 100 mit dem Unterflügeldruckabschnitt 101,
dem Startunterflügelausfahrabschnitt 102 und dem Verbindungsabschnitt 103 ein abgeschlossenes
Volumen. Wenn der Rotor der Flügelzellenpumpe 71 in Betriebsdrehrichtung 30 zu drehen
beginnt, dann werden alle Flügel in dem Unterflügeldruckabschnitt 101 eingefahren,
wobei Öl aus dem Unterflügeldruckabschnitt 101 über den Verbindungsabschnitt 103 in
den Startunterflügelausfahrabschnitt 102 verdrängt wird.
[0063] Die Ausdehnung 111 des Startunterflügelausfahrabschnitts 102 in Umfangsrichtung entspricht
etwa einer Zellteilung, so dass in dem Startunterflügelausfahrabschnitt 102 zunächst
nur ein einziger Flügel, in Figur 3 der Flügel 28, ausgefahren wird. Dadurch ist es
möglich, dass der Trennvorgang besonders rasch, das heißt bei einem geringen Drehwinkel,
zustande kommt. Wenn der Flügel 28 die Hubkontur 29 erreicht, dann gibt die radial
innere Unterkante des Flügels 28 über den zugehörigen Rotorschlitz eine Verbindung
zwischen dem Startunterflügelausfahrabschnitt 102 und dem Ventilkanal 105 frei. Somit
erfüllt der Flügel 28 zusammen mit dem zugehörigen Flügelschlitz eine Ventilfunktion.
[0064] Im Normalbetrieb der Flügelzellenpumpe 71 wird ein Teil des Arbeitsmediums über die
freigegebene Verbindung zu dem Ventilkanal 105 und dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
90 geleitet, um alle Flügel im Saugbereich 38 auszufahren. Im Normalbetrieb steht
der Startunterflügelversorgungsbereich 100 über den Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
90 und den Ventilkanal 105 sowie die Hydraulikleitung 94 mit dem Pumpenausgang 48
in Verbindung.
[0065] Der Verbindungsabschnitt 103, der den Unterflügeldruckabschnitt 101 mit dem Startunterflügelausfahrabschnitt
102 verbindet, kann beispielsweise als weitere Nut auf der Rotorseite der zugehörigen
Gehäuseplatte, als Bohrung oder als Kanal innerhalb der Gehäuseplatte ausgeführt werden.
[0066] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung endet der Ventilkanal 105 in Umfangsrichtung
kurz hinter dem Saugbereich 38, wie durch die Pfeile 113, 114 angedeutet ist. Dadurch
kann ein größerer Förderwinkel 112 des ersten trennenden Flügels erreicht werden.
Der Verbindungsabschnitt 103 zwischen dem Unterflügeldruckabschnitt 101 und dem Startunterflügelausfahrabschnitt
102 kann als Engstelle ausgeführt sein, so dass im Betrieb in dem Unterflügeldruckabschnitt
101 ein höherer Druck herrscht als in dem Startunterflügelausfahrabschnitt 102. Hierdurch
wird ein Abheben der Flügel unter Betriebsdruck vermieden.
[0067] Die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele können auch für einhübige
Pumpen mit einem Förderraum, das heißt mit nur einem Saugbereich und nur einem Druckbereich,
angewendet werden.
[0068] Bei herkömmlichen Flügelzellenpumpen besteht ein Problem darin, dass eventuell vorhandene
Unterflügelversorgungsbereiche dauernd mit dem Druckausgang in Verbindung stehen.
Das führt dazu, dass beim Starten der Flügelzellenpumpe Öl aus den Unterflügelversorgungsbereichen
entweichen kann. Die Flügel fahren beim Start der Pumpe aufgrund von Fliehkräften,
unterstützt von einer hydraulischen Unterflügelbeaufschlagung aus. Das geschieht jedoch
verzögert, da die Flügel mit steigender Fliehkraft zwar immer weiter ausfahren, die
Hubkontur aber zunächst nur im Druckbereich erreichen. Ein Starten der Pumpe erfolgt
dabei erst dann, wenn die Flügel in den Trennbereichen ausgefahren sind.
[0069] In den Figuren 4 und 5 sind weitere Maßnahmen dargestellt, mit deren Hilfe ein Anlaufen
einer Flügelzellenpumpe schon innerhalb der ersten Umdrehungen sichergestellt werden
kann. Die Ausführungsbeispiele der Figuren 4 und 5 zeigen Möglichkeiten auf, den Verlust
von Öl aus dem Unterflügelversorgungsbereich während des Startvorgangs zu verhindern
und das Ausfahren der Flügel zur Vergrößerung des Ölvolumens in dem Unterflügelversorgungsbereich
zu nutzen. Gemäß der Erfindung bildet mindestens ein Unterflügelversorgungsbereich
in den Trennbereichen der Flügelzellenpumpe ein abgeschlossenes Volumen, solange die
Flügel noch nicht ausgefahren sind. Im Saugbereich hat ein Unterflügelversorgungsbereich
eine Verbindung zum Pumpenausgang. Wenn sich der Rotor dreht, dann wird solange Öl
aus dem Saugbereich in den abgeschlossenen Unterflügelbereich der Pumpe transportiert,
bis dort die Flügel ausfahren, die Trennbereiche trennen und so die Oberflügelpumpe
startet.
[0070] Bei einer Drehung des Rotors kann immer nur Öl in den abgeschlossenen Bereich hinzukommen,
aber nicht daraus entweichen. Der Unterflügelbereich ist so ausgeführt, dass die Oberflügelpumpe
innerhalb von wenigen Umdrehungen anläuft. Das sichere Starten der Pumpe wird rein
hydraulisch, ohne zusätzliche Bauteile gelöst.
[0071] Die in Figur 4 dargestellte Flügelzellenpumpe 121 umfasst einen hauptsächlich in
der oberen Pumpenhälfte angeordneten Startunterflügelversorgungsbereich 130 mit einem
Unterflügeldruckabschnitt 131, der radial innerhalb und in Umfangsrichtung teilweise
überlappend zu dem Druckbereich 39 angeordnet ist. Der Unterflügeldruckabschnitt 131
steht über eine Verbindungsabschnitt 133 mit einem auch als Startunterflügelausfahrabschnitt
bezeichneten Unterflügelsaugabschnitt 132 in Verbindung, der radial innerhalb und
in Umfangsrichtung teilweise überlappend zu dem Saugbereich 38 angeordnet ist. In
dem Verbindungsabschnitt 133 ist eine Engstelle 134 vorgesehen. Der Verbindungsabschnitt
133, ein Teil des Unterflügeldruckabschnitts 131 und ein Teil des Unterflügelsaugabschnitts
132 sind in einem Trennbereich 138 zwischen dem Saugbereich 38 und dem Druckbereich
39 angeordnet.
[0072] In Umfangsrichtung gegen den Uhrzeigersinn benachbart zu dem Unterflügelsaugabschnitt
132 ist ein Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 140 angeordnet, der radial innerhalb
und in Umfangsrichtung überlappend zu dem Saugbereich 38 angeordnet ist. Der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
140 steht über eine Hydraulikleitung 144 mit dem Pumpenausgang 48 in Verbindung. Radial
außen geht von dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 140 ein Ventilkanal 145
in Form einer kreisbogenförmigen Ventilnut aus. Der Ventilkanal 145 erstreckt sich
radial außerhalb und in Umfangsrichtung überlappend zu dem Unterflügelsaugabschnitt
132.
[0073] Der Unterflügeldruckabschnitt 131 bildet mit dem Unterflügelsaugabschnitt 132 zunächst
ein abgeschlossenes Volumen. Wenn sich der Rotor zu drehen beginnt, dann fahren die
Flügel in den Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 140, der mit dem Pumpenausgang
48 in Verbindung steht, durch Fliehkraft beziehungsweise Öl aus einem der Druckbereiche
37, 39 ein kleines Stück aus. Das beim Ausfahren des Flügels beziehungsweise Unterflügels
angesaugte Saugvolumen, das auch als Hubvolumen bezeichnet wird, wird durch Weiterdrehen
der teilgefüllten Schlitze in den abgeschlossenen Startunterflügelversorgungsbereich
130 verschoben. Wenn sich der Rotor in Betriebsdrehrichtung 30 dreht, dann wird das
Ölvolumen in dem abgeschlossenen Startunterflügelversorgungsbereich 130 durch die
zugeführten Hubvolumina immer weiter vergrößert. Hierdurch fahren die Flügel in dem
abgeschlossenen Startunterflügelversorgungsbereich 130 immer weiter aus.
[0074] Nach wenigen Umdrehungen erreicht ein Flügel in dem Unterflügelsaugabschnitt 132,
der auch als Startunterflügelausfahrabschnitt bezeichnet wird, in dem zugehörigen
Flügelschlitz die Unterkante des Ventilkanals 145. In dieser Stellung ist der zugehörige
Flügelkopf, das heißt das radial äußere Ende des Flügels, so nahe an der Hubkontur
29, dass ein Fördern der Oberflügelpumpe beginnt, das heißt die obere Pumpenhälfte
beginnt zu fördern.
[0075] Wenn der Flügel in dem Unterflügelsaugabschnitt 132 weiter ausfährt, dann erreicht
er die Hubkontur 29 und gibt mit der Flügelunterkante den Ventilkanal 145 frei, so
dass eine Verbindung zwischen dem Unterflügelsaugabschnitt 132 über den Flügelschlitz
des Flügels 146 zu dem Ventilkanal 145 freigegeben wird. Über den Flügelschlitz und
den Ventilkanal 145 steht der vorher abgeschlossene Startunterflügelversorgungsbereich
130 dann mit dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 140 in Verbindung. Durch
die Ventilfunktion des Flügels 146 wird ein selbsttätiges, hydraulisches und wiederkehrendes
Trennen der Oberflügelpumpe erreicht.
[0076] Bei der zweihubig ausgeführten Flügelzellenpumpe 121 ist die vorab beschriebene Gestaltung
der Unterflügelversorgungsbereiche ebenfalls in der unteren Pumpenhälfte vorgesehen.
Dadurch wird erreicht, dass jede Pumpenhälfte selbständig startet.
[0077] In der unteren Hälfte der Flügelzellenpumpe 121 ist ein Startunterflügelversorgungsbereich
150 vorzugsweise wie die vorab beschriebenen Unterflügelversorgungsbereiche als Startunterflügelversorgungsnut
150 ausgeführt. Der Startunterflügelversorgungsbereich 150 umfasst einen Unterflügeldruckabschnitt
151 und einen auch als Startunerflügelausfahrabschnitt 152 bezeichneten Unterflügelsaugabschnitt,
der über einen Verbindungsabschnitt 153, der eine Engstelle 154 aufweist, mit dem
Unterflügeldruckabschnitt 151 verbunden ist.
[0078] Der Startunterflügelversorgungsbereich 150 wirkt, wie vorab bei der oberen Pumpenhälfte
beschrieben, mit einem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 160 zusammen, der
über eine Hydraulikleitung 164 mit dem Pumpenausgang 48 in Verbindung steht. Von dem
Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 160 geht ein Ventilkanal 165 aus, der sich
in einen Trennbereich 168 in der unteren Pumpenhälfte hinein erstreckt.
[0079] Im Normalbetrieb der Pumpe fahren die Flügel in den Unterflügeldruckabschnitten 131,
151 ein, wodurch das Unterflügelöl in die zugehörigen Unterflügelsaugabschnitte oder
Startunterflügelausfahrabschnitte 132, 152 gefördert wird. Von dort gelangt es über
die jeweils im Bereich der Unterflügelsaugabschnitte 132, 152 angeordneten Rotorschlitze
in die zugehörigen Ventilkanäle 145, 165 und die Verbindungsunterflügelversorgungsbereiche
140, 160. Das Öl der einfahrenden Flügel wird genutzt, um die Flügel in den Saugbereichen
36, 38 auszufahren.
[0080] Die Engstellen 134; 154 in den Startunterflügelversorgungsbereichen 130; 150 dienen
zur Anhebung des Unterflügeldrucks auf der Druckseite der Pumpe. Alternativ kann hierfür
auch die Drosselwirkung der Engstelle Rotorschlitz/Ventilkanal 145; 165 genutzt werden.
Die Unterflügelsaugabschnitte oder Startunterflügelausfahrabschnitte 132; 152 erstrecken
sich in Umfangsrichtung vorzugsweise über eine Zellteilung, das heißt den Abstand
zweier benachbarter Flügel in Umfangsrichtung. Die Unterflügelsaugabschnitte 132;
152 sind vorzugsweise am Ende des zugehörigen Saugbereichs 38; 36 beziehungsweise
am Anfang des zugehörigen Trennbereichs 138; 168 angeordnet. Bei dem in Figur 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel sind die Unterflügelversorgungsbereiche 130, 140 und 150, 160
im Kleinkreis 32 vollständig getrennt.
[0081] Die in Figur 5 dargestellte Flügelzellenpumpe 181 umfasst einen in der linken Pumpenhälfte
angeordneten Startunterflügelversorgungsbereich 190 mit einem Unterflügeldruckabschnitt
191 und einem Unterflügelsaugabschnitt, der auch als Startunterflügelausfahrabschnitt
192 bezeichnet wird. Der Unterflügeldruckabschnitt 191 ist radial innerhalb und in
Umfangsrichtung teilweise überlappend zu dem Druckbereich 37 angeordnet. Der Unterflügelsaugabschnitt
192 ist radial innerhalb und in Umfangsrichtung teilweise überlappend zu dem Saugbereich
38 angeordnet. Die beiden Abschnitte 191, 192 stehen über einen Verbindungsabschnitt
193, der eine Engstelle darstellt, miteinander in Verbindung.
[0082] Der Verbindungsabschnitt 193 ist radial innerhalb eines Verbindungsunterflügelversorgungsbereichs
200 angeordnet, der radial innerhalb und in Umfangsrichtung überlappend zu dem Saugbereich
38 angeordnet ist. Gleichzeitig ist der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 200
in Umfangsrichtung zwischen dem Unterflügeldruckabschnitt 191 und dem Unterflügelsaugabschnitt
192 angeordnet. Über eine Hydraulikleitung 204 steht der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
200 mit dem Pumpenausgang 48 in Verbindung.
[0083] Der Startunterflügelversorgungsbereich 190 hat ein abgeschlossenes Volumen, solange
die Flügel in dem Startunterflügelausfahrabschnitt 192 eingefahren sind. Radial außerhalb
des Unterflügelsaugabschnitts 192 erstreckt sich ein Ventilkanal 205, der von einer
kreisbogenförmigen Ventilnut gebildet wird, die von dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
200 ausgeht. Beim Ausfahren eines Flügels 206 in beziehungsweise aus dem Unterflügelsaugabschnitt
oder Startunterflügelausfahrabschnitt 192 wird über den zugehörigen Flügelschlitz,
der auch als Rotorschlitz bezeichnet wird, da er im Rotor verläuft, eine Verbindung
zwischen dem Unterflügelsaugabschnitt 192 und dem Ventilkanal 205 geschaffen. Dadurch
wird der Startunterflügelversorgungsbereich 190 über den Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
200 und die Hydraulikleitung 204 mit dem Pumpenausgang 48 verbunden.
[0084] Die rechte Pumpenhälfte ist spiegelbildlich zu der linken Pumpenhälfte aufgebaut.
Ein Startunterflügelversorgungsbereich 210 umfasst einen Unterflügeldruckabschnitt
211 und einen auch als Startunterflügelausfahrabschnitt 212 bezeichneten Unterflügelsaugabschnitt,
der über einen Verbindungsabschnitt 213, der eine Engstelle darstellt, mit dem Unterflügeldruckabschnitt
211 verbunden ist. Der Startunterflügelversorgungsbereich 210 hat zunächst ein abgeschlossenes
Volumen. Über einen Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 220, der über eine Hydraulikleitung
224 mit dem Pumpenausgang 48 in Verbindung steht, wird der Startunterflügelversorgungsbereich
210 im Normalbetrieb der Flügelzellenpumpe 181 mit dem Pumpenausgang 48 verbunden.
Zu diesem Zweck geht von dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 220 ein Ventilkanal
225 aus, der radial außerhalb des Unterflügelsaugabschnitts 212 verläuft und im Wesentlichen
die Gestalt eines Kreisbogens aufweist.
[0085] Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Unterschied zu dem in
Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die Unterflügelversorgungsbereiche 190,
200 der linken Pumpenhälfte im Großkreis 31 in den Trennbereichen 198, 228 vollständig
von den Unterflügelversorgungsbereichen 210, 220 der rechten Pumpenhälfte getrennt.
Die beiden Startunterflügelversorgungsbereiche 190, 210 bilden nur bei eingefahrenem
Flügel zunächst abgeschlossene Volumina. Beim Starten der Pumpe fahren die Flügel
in dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich 200, zum Beispiel durch Fliehkraft
oder durch Öl aus einem der Druckbereiche, geringfügig radial nach außen. Das dabei
durch die Flügel in den zugehörigen Flügelschlitzen angesaugte Saugvolumen, das auch
als Hubvolumen bezeichnet wird, wird durch die Drehung des Rotors in den in Betriebsdrehrichtung
30 benachbarten Unterflügelsaugabschnitt oder Startunterflügelausfahrabschnitt 192
verschoben. Dadurch wird das zunächst abgeschlossene Volumen des Startunterflügelversorgungsbereichs
190 in dem Unterflügelsaugabschnitt 192 sukzessive vergrößert. Dadurch wird erreicht,
dass die Flügel in dem Unterflügelsaugabschnitt 192 immer weiter ausfahren.
[0086] Sobald die Flügel in einem der oder in beiden Trennbereichen 198, 228 weit genug
ausgefahren sind, insbesondere vollständig ausgefahren sind, wird durch die Ventilfunktion
der Flügel in den Unterflügelsaugabschnitten oder Startunterflügelausfahrabschnitten
192, 212 über die zugehörigen Flügelschlitze und Rotorschlitze eine Verbindung zu
den Ventilkanälen 205, 225 freigegeben.
Bezugszeichenliste
| 1 |
Flügelzellenpumpe |
41 |
Hydraulikleitung |
| 3 |
Grundgehäuse |
42 |
Hydraulikleitung |
| 5 |
Antriebswelle |
43 |
Pumpeneingang |
| 7 |
Rotor |
44 |
Tank |
| 9 |
Konturring |
45 |
Hydraulikleitung |
| 11 |
Druckplatte |
46 |
Hydraulikleitung |
| 13 |
Druckraum |
48 |
Pumpenausgang |
| 15 |
Druckkanäle |
49 |
Flügel |
| 17 |
Kaltstartplatte |
50 |
Verbindungsunterflügelversorgungsbereich |
| 19 |
Anpressfeder |
51 |
Verbindungsdruckabschnitt |
| 21 |
Flügelzellenpumpe |
52 |
Verbindungssaugabschnitt |
| 23 |
Grundgehäuse |
53 |
Engstelle |
| 24 |
Drehachse |
54 |
Hydraulikleitung |
| 25 |
Antriebswelle |
60 |
Startunterflügelversorgungsbereich |
| 26 |
Flügel |
61 |
Unterflügeldruckabschnitt |
| 27 |
Flügel |
62 |
Startunterflügelausfahrabschnitt |
| 28 |
Flügel |
63 |
Engstelle |
| 29 |
Hubkontur |
64 |
Verbindungsbereich |
| 30 |
Betriebsdrehrichtung |
65 |
Ventilkanal |
| 31 |
Großkreis |
66 |
Flügel |
| 32 |
Kleinkreis |
68 |
Trennbereich |
| 34 |
Umfang |
71 |
Flügelzellenpumpe |
| 36 |
Saugbereich |
80 |
Hauptunterflügelversorgungsbereich |
| 37 |
Druckbereich |
81 |
Unterflügeldruckabschnitt |
| 38 |
Saugbereich |
82 |
Unterflügelsaugabschnitt |
| 39 |
Druckbereich |
83 |
Engstelle |
| 84 |
Hydraulikleitung |
165 |
Ventilkanal |
| 90 |
Verbindungsunterflügelversorgungsbereich |
168 |
Trennbereich |
| 94 |
Hydraulikleitung |
181 |
Flügelzellenpumpe |
| 100 |
Startunterflügelversorgungsbereich |
190 |
Startunterflügelversorgungsbereich |
| 101 |
Unterflügeldruckabschnitt |
191 |
Unterflügeldruckabschnitt |
| 102 |
Startunterflügelausfahrabschnitt |
192 |
Startunterflügelausfahrabschnitt |
| 103 |
Verbindungsabschnitt |
193 |
Verbindungsabschnitt |
| 105 |
Ventilkanal |
198 |
Trennbereich |
| 108 |
Trennbereich |
200 |
Verbindungsunterflügelversorgungsbereich |
| 111 |
Doppelpfeil |
204 |
Hydraulikleitung |
| 112 |
Doppelpfeil |
205 |
Ventilkanal |
| 113 |
Doppelpfeil |
206 |
Flügel |
| 114 |
Doppelpfeil |
210 |
Startunterflügelversorgungsbereich |
| 121 |
Flügelzellenpumpe |
211 |
Unterflügeldruckabschnitt |
| 130 |
Startunterflügelversorgungsbereich |
212 |
Startunterflügelausfahrabschnitt |
| 131 |
Unterflügeldruckabschnitt |
213 |
Verbindungsabschnitt |
| 132 |
Startunterflügelausfahrabschnitt |
220 |
Verbindungsunterflügelversorgungsbereich |
| 133 |
Verbindungsabschnitt |
224 |
Hydraulikleitung |
| 134 |
Engstelle |
225 |
Ventilkanal |
| 138 |
Trennbereich |
228 |
Trennbereich |
| 140 |
Verbindungsunterflügelversorgungsbereich |
|
|
| 144 |
Hydraulikleitung |
|
|
| 145 |
Ventilkanal |
|
|
| 146 |
Flügel |
|
|
| 150 |
Startunterflügelversorgungsbereich |
|
|
| 151 |
Unterflügeldruckabschnitt |
|
|
| 152 |
Startunterflügelausfahrabschnitt |
|
|
| 153 |
Verbindungsabschnitt |
|
|
| 154 |
Engstelle |
|
|
| 160 |
Verbindungsunterflügelversorgungsbereich |
|
|
| 164 |
Hydraulikleitung |
|
|
1. Pumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe, mit einem Rotor (7), der radial verlaufende
Flügelschlitze aufweist, die zur Führung von Flügeln (26-28,49,66,146, 206) dienen,
die aus den Flügelschlitzen radial nach außen in Richtung einer Hubkontur (29) ausfahrbar
sind, um in mindestens einem Saugbereich (36,38) ein Ansaugen und in mindestens einem
Druckbereich (37,39), der mit einem Druckausgang (48) in Verbindung steht, ein Druckbeaufschlagen
eines Arbeitsmediums zu bewirken, und mit mehreren Unterflügelversorgungsbereichen,
wobei ein Startunterflügelversorgungsbereich (60;100;130,150;190,210) mit einem Startunterflügelausfahrabschnitt
(62;102;132,152;192,212) ein abgeschlossenes Volumen aufweist, solange der oder die
Flügel (28;146;206) in dem Startunterflügelausfahrabschnitt (62; 102; 132,152; 192,
212) noch nicht ausgefahren sind, wobei der Startunterflügelausfahrabschnitt (62;102;132,
152;192,212) über einen Ventilkanal (65;105;145,165;205,225) mit einem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
(50;90;140,160;200,220) verbindbar ist, der mit dem Druckausgang (48) in Verbindung
steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkanal (65;105;145,165; 205,225) in radialer Richtung von dem Startunterflügelausfahrabschnitt
(62;102;132,152;192, 212) beabstandet ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Startunterflügelausfahrabschnitt (62; 102; 132,152; 192) des Startunterflügelversorgungsbereichs
(60; 102,132; 192) im eingebauten Zustand der Pumpe, bezogen auf die Erdschwerkraft,
in einer oberen Hälfte der Pumpe beziehungsweise der Hubkontur (29) angeordnet ist.
3. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Startunterflügelausfahrabschnitt (62;102;132,152;192,212) des Startunterflügelversorgungsbereichs
in einen Trennbereich (68;108;138;168;198;22) hinein erstreckt, der in Umfangsrichtung
zwischen dem Saugbereich (36,38) und dem Druckbereich (37,39) angeordnet ist.
4. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Startunterflügelausfahrabschnitt (62;102;132,152;192,212) radial innerhalb des
Saugbereichs (36,38) angeordnet ist, in welchem die Hubkontur (29) so verläuft, dass
sich die Flügel (26-28,49,66,146,206) aus ihrem eingefahrenen Zustand nach außen bewegen
können.
5. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Startunterflügelversorgungsbereich (60;100;130,150;190,210) einen Unterflügeldruckabschnitt
(61;101;131,151;191,211) aufweist, der radial innerhalb eines Druckbereichs (37,39)
angeordnet ist, in welchem die Hubkontur (29) so verläuft, dass die Flügel (60;100;130,150;190,210)
im Betrieb der Pumpe hubkonturbedingt aus ihrem ausgefahrenen Zustand radial nach
innen bewegt werden.
6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterflügeldruckabschnitt (61;101;131,151;191,211) mit dem Startunterflügelausfahrabschnitt
(62;102;132,152;192,212) in Verbindung steht.
7. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkanal (65;105;145,165;205,225) in Umfangsrichtung überlappend zu dem Startunterflügelausfahrabschnitt
(62; 102; 132,152; 192,212) angeordnet ist.
8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappung in Umfangsrichtung größer als die Ausdehnung eines Flügelschlitzes
in der gleichen Richtung ist.
9. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkanal (65;105;145,165;205,225) über mindestens einen Flügelschlitz, der
radial überlappend zu dem Ventilkanal (65;105;145,165;205,225) und dem Startunterflügelausfahrabschnitt
(62;102;132,152;192,212) angeordnet ist, mit dem Startunterflügelausfahrabschnitt
(62;102;132,152;192,212) verbindbar ist.
10. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich (60; 100,130; 190) so ausgelegt und
angeordnet ist, dass ein Hubvolumen, um das die Flügel (26-28,49,66,146,206) ausgehend
von ihrem eingefahrenen Zustand beim Starten der Pumpe ausgefahren werden, durch Drehung
des Rotors (7) in das abgeschlossene Volumen des Startunterflügelversorgungsbereichs
(60;100;130,150;190,210) verschoben wird.
11. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Startunterflügelversorgungsbereich (60;100;130,150;190,210) radial innerhalb
des Saugbereichs (36,38) und in Drehrichtung des Rotors (7) benachbart zu dem Startunterflügelausfahrabschnitt
(62;102;132,152;192,212) angeordnet ist.
12. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkanal (65) in radialer Richtung von dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
(50) beabstandet ist.
13. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkanal (65) in Umfangsrichtung überlappend zu dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
(50) angeordnet ist.
14. Pumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappung in Umfangsrichtung größer als die Ausdehnung eines Flügelschlitzes
in der gleichen Richtung ist.
15. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkanal (105;145,165;205,225) von dem Verbindungsunterflügelversorgungsbereich
(90;140, 160;200,220) ausgeht.
16. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkanal (65;105;145,165;205,225) als Ventilnut ausgeführt ist.
17. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen des Ventilkanals (65;105;145,165;205,225) so mit den Abmessungen
der Flügel (26-28,49,66,146,206), der Flügelschlitze und der Hubkontur (29) abgestimmt
sind, dass beim Ausfahren der Flügel (26-28,49,66,146,206) beziehungsweise des Flügels
in dem Startunterflügelausfahrabschnitt über mindestens einen Flügelschlitz eine Fluidverbindung
zwischen dem Startunterflügelausfahrabschnitt (62; 102; 132,152; 192,212) und dem
Ventilkanal (65) freigegeben wird.
18. Pumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung zwischen dem Startunterflügelausfahrabschnitt (62;102;132,152;192,212)
und dem Ventilkanal (65) freigegeben wird, sobald der oder die Flügel im Bereich des
Ventilkanals (65) der Hubkontur (29) nahe kommt/kommen oder die Hubkontur erreicht/erreichen.
19. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsunterflügelversorgungsbereich (90;200,220) radial außerhalb eines
Verbindungsabschnitts (103;193,213) angeordnet ist, der den Startunterflügelausfahrabschnitt
(102;192,212) mit dem Unterflügeldruckabschnitt (101;191,211) verbindet.
20. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Startunterflügelausfahrabschnitt (62;102;132,152;192,212) und einem
beziehungsweise dem Unterflügeldruckabschnitt (61;101;131,151;191,211) eine Drossel-
oder Engstelle (63;134,154) ausgebildet ist.
21. Pumpe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel- oder Engstelle in einem Verbindungsbereich vorgesehen ist, der radial
innerhalb und in Umfangsrichtung zwischen dem Saugbereich (36,38) und dem Druckbereich
(37,39) angeordnet ist.
22. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe zwei Förderräume mit jeweils einem Saugbereich (36,38) und einem Druckbereich
(37,39) umfasst.
23. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Startunterflügelausfahrabschnitt (102;132,152;192,212) in Umfangsrichtung
über weniger als eine Zellteilung erstreckt.
1. Pump, in particular vane-type pump, having a rotor (7) which has radially running
vane slots which serve for the guidance of the vanes (26-28, 49, 66, 146, 206) which
can be deployed radially outward out of the vane slots in the direction of a stroke
contour (29) in order, in at least one suction region (36, 38), to effect suction,
and in at least one pressure region (37, 39) which is connected to a pressure outlet
(48), to effect pressurization of a working medium, and having multiple under-vane
supply regions, wherein a starting under-vane supply region (60; 100; 130, 150; 190,
210) with a starting under-vane deployment section (62; 102; 132, 152; 192, 212) has
a closed-off volume for as long as the one or more vanes (28; 146; 206) in the starting
under-vane deployment section (62; 102; 132, 152; 192, 212) are not yet deployed,
wherein the starting under-vane deployment section (62; 102; 132, 152; 192, 212) is
connectable by way of a valve duct (65; 105; 145, 165; 205, 225) to a connecting under-vane
supply region (50; 90; 140, 160; 200, 220) which is connected to the pressure outlet
(48), characterized in that the valve duct (65; 105; 145, 165; 205, 225) is spaced apart in a radial direction
from the starting under-vane deployment section (62; 102; 132, 152; 192, 212).
2. Pump according to Claim 1, characterized in that the starting under-vane deployment section (62; 102; 132; 152; 192) of the starting
under-vane supply region (62; 102; 132; 192) is, in the installed state of the pump,
arranged in an upper half of the pump or of the stroke contour (29) in relation to
the force of gravity.
3. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the starting under-vane deployment section (62; 102; 132, 152; 192, 212) of the starting
under-vane supply region extends into a dividing region (68; 108; 138; 168; 198; 22)
which is arranged between the suction region (36, 38) and the pressure region (37,
39) as viewed in a circumferential direction.
4. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the starting under-vane deployment section (62; 102; 132, 152; 192, 212) is arranged
radially within the suction region (36, 38), in which the stroke contour (29) runs
in such a way that the vanes (26-28, 49, 66, 146, 206) can move outward from their
retracted state.
5. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the starting under-vane supply region (60; 100; 130, 150; 190, 210) has an under-vane
pressure section (61; 101; 131, 151; 191, 211) which is arranged radially to the inside
of a pressure region (37, 39), in which the stroke contour (29) runs in such a way
that the vanes (60; 100; 130, 150; 190, 210) are, owing to the stroke contour, moved
radially inward from their deployed state during the operation of the pump.
6. Pump according to Claim 5, characterized in that the under-vane pressure section (61; 101; 131, 151; 191, 211) is connected to the
starting under-vane deployment section (62; 102; 132, 152; 192, 212).
7. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the valve duct (65; 105; 145, 165; 205, 225) is arranged so as to overlap the starting
under-vane deployment section (62; 102; 132, 152; 192, 212) in the circumferential
direction.
8. Pump according to Claim 7, characterized in that the overlap in the circumferential direction is greater than the extent of a vane
slot in the same direction.
9. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the valve duct (65; 105; 145, 165; 205, 225) is connectable to the starting under-vane
deployment section (62; 102; 132, 152; 192, 212) via at least one vane slot which
is arranged so as to radially overlap the valve duct (65; 105; 145, 165; 205, 225)
and the starting under-vane deployment section (62; 102; 132, 152; 192, 212).
10. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting under-vane supply region (60; 100; 130; 190) is designed and arranged
such that a stroke volume through which the vanes (26-28, 49, 66, 146, 206) are deployed
proceeding from their retracted state upon starting of the pump is, by rotation of
the rotor (7), displaced into the closed-off volume of the starting under-vane supply
region (60; 100; 130, 150; 190, 210).
11. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the starting under-vane supply region (60; 100; 130, 150; 190, 210) is arranged radially
within the suction region (36, 38) and adjacent to the starting under-vane deployment
section (62; 102; 132, 152; 192, 212) as viewed in the direction of rotation of the
rotor (7).
12. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the valve duct (65) is spaced apart in a radial direction from the connecting under-vane
supply region (50).
13. Pump according to Claim 12, characterized in that the valve duct (65) is arranged so as to overlap the connecting under-vane supply
region (50) in the circumferential direction.
14. Pump according to Claim 13, characterized in that the overlap in the circumferential direction is greater than the extent of a vane
slot in the same direction.
15. Pump according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the valve duct (105; 145, 165; 205, 225) extends from the connecting under-vane supply
region (90; 140, 160; 200, 220).
16. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the valve duct (65; 105; 145, 165; 205, 225) is formed as a valve groove.
17. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the dimensions of the valve duct (65; 105; 145, 165; 205, 225) are coordinated with
the dimensions of the vanes (26-28, 49, 66, 146, 206), of the vane slots and of the
stroke contour (29) such that, during the deployment of the vanes (26-28, 49, 66,
146, 206) or of the vane in the starting under-vane deployment section, a fluidic
connection between the starting under-vane deployment section (62; 102; 132, 152;
192, 212) and the valve duct (65) is opened up via at least one vane slot.
18. Pump according to Claim 17, characterized in that the fluidic connection between the starting under-vane deployment section (62; 102;
132, 152; 192, 212) and the valve duct (65) is opened up when the one or more vanes,
in the region of the valve duct (65), approach(es) the stroke contour (29) or reach(es)
the stroke contour.
19. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting under-vane supply region (90; 200, 220) is arranged radially to the
outside of a connecting section (103; 193, 213) which connects the starting under-vane
deployment section (102; 192, 212) to the under-vane pressure section (101; 191, 211).
20. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that a throttling point or constriction (63; 134, 154) is formed between the starting
under-vane deployment section (62; 102; 132, 152; 192, 212) and an or the under-vane
pressure section (61; 101; 131, 151; 191,211).
21. Pump according to Claim 20, characterized in that the throttling point or constriction is provided in a connecting region which is
arranged radially to the inside of the suction region (36, 38) and the pressure region
(37, 39) and between said suction region and pressure region as viewed in the circumferential
direction.
22. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pump comprises two delivery chambers with in each case one suction region (36,
38) and one pressure region (37, 39).
23. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the starting under-vane deployment section (102; 132, 152; 192, 212) extends in the
circumferential direction over less than one cell pitch.
1. Pompe, en particulier pompe à palettes, comprenant un rotor (7) qui présente des fentes
de palettes s'étendant radialement, qui servent à guider des palettes (26-28, 49,
66, 146, 206), qui peuvent être sorties des fentes de palettes radialement vers l'extérieur
dans la direction d'un contour de course (29) afin de provoquer une aspiration dans
au moins une région d'aspiration (36, 38) et, dans au moins une région de pression
(37, 39), qui est en liaison avec une sortie de pression (48), une sollicitation en
pression d'un fluide de travail, et comprenant plusieurs régions d'alimentation sous
palettes, une région d'alimentation sous palettes de départ (60 ; 100 ; 130, 150 ;
190, 210) avec une portion de sortie sous palettes de départ (62 ; 102 ; 132, 152
; 192, 212) présentant un volume fermé tant que la ou les palettes (28 ; 146 ; 206)
ne sont pas encore sorties dans la portion de sortie sous palettes de départ (62 ;
102 ; 132, 152 ; 192, 212), la portion de sortie sous palettes de départ (62 ; 102
; 132, 152 ; 192, 212) pouvant être connectée par le biais d'un canal de soupape (65
; 105 ; 145, 165 ; 205, 225) à une région d'alimentation sous palettes de liaison
(50 ; 90 ; 140, 160 ; 200, 220), qui est en liaison avec la sortie de pression (48),
caractérisée en ce que le canal de soupape (65 ; 105 ; 145, 165 ; 205, 225) est espacé de la portion de
sortie sous palettes de départ (62 ; 102 ; 132, 152 ; 192, 212) dans la direction
radiale.
2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la portion de sortie sous palettes de départ (62 ; 102 ; 132, 152 ; 192) de la région
d'alimentation sous palettes de départ (62; 102; 132; 192), dans l'état installé de
la pompe, est disposée, par rapport à la force de pesanteur, dans une moitié supérieure
de la pompe, respectivement du contour de course (29).
3. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion de sortie sous palettes de départ (62 ; 102 ; 132, 152 ; 192, 212) de
la région d'alimentation sous palettes de départ s'étend dans une région de séparation
(68 ; 108 ; 138 ; 168 ; 198 ; 22) qui est disposée dans la direction périphérique
entre la région d'aspiration (36, 38) et la région de pression (37, 39).
4. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion de sortie sous palettes de départ (62 ; 102 ; 132, 152 ; 192, 212) est
disposée radialement à l'intérieur de la région d'aspiration (36, 38) dans laquelle
le contour de course (29) s'étend de telle sorte que les palettes (26-28, 49, 66,
146, 206) puissent se déplacer vers l'extérieur à partir de leur état rentré.
5. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la région d'alimentation sous palettes de départ (60 ; 100 ; 130, 150 ; 190, 210)
présente une portion de pression sous palettes (61 ; 101 ; 131, 151 ; 191, 211) qui
est disposée radialement à l'intérieur d'une région de pression (37, 39) dans laquelle
le contour de course (29) s'étend de telle sorte que les palettes (60; 100; 130, 150;
190, 210), pendant le fonctionnement de la pompe, soient déplacées radialement vers
l'intérieur à partir de leur état sorti en raison du contour de course.
6. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que la portion de pression sous palettes (61 ; 101 ; 131, 151 ; 191, 211) est en liaison
avec la portion de sortie sous palettes de départ (62 ; 102 ; 132, 152 ; 192, 212).
7. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le canal de soupape (65 ; 105 ; 145, 165 ; 205, 225) est disposé dans la direction
périphérique de manière à chevaucher la portion de sortie sous palettes de départ
(62 ; 102 ; 32, 152 ; 192, 212).
8. Pompe selon la revendication 7, caractérisée en ce que le chevauchement dans la direction périphérique est plus important que l'étendue
d'une fente de palette dans la même direction.
9. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le canal de soupape (65 ; 105 ; 145, 165 ; 205, 225) peut être connecté, par le biais
d'au moins une fente de palette qui est disposée radialement de manière à chevaucher
le canal de soupape (65 ; 105 ; 145, 165 ; 205, 225) et la portion de sortie sous
palettes de départ (62 ; 102 ; 132, 152 ; 192, 212), à la portion de sortie sous palettes
de départ (62 ; 102 ; 132, 152 ; 192, 212).
10. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la région d'alimentation sous palettes de liaison (60; 100; 130; 190) est conçue
et disposée de telle sorte qu'un volume de course suivant lequel les palettes (26-28,
49, 66, 146, 206) sont sorties à partir de leur état rentré lors du démarrage de la
pompe soit déplacé par rotation du rotor (7) dans le volume fermé de la région d'alimentation
sous palettes de départ (60 ; 100 ; 130, 150 ; 190, 210).
11. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la région d'alimentation sous palettes de départ (60 ; 100 ; 130, 150 ; 190, 210)
est disposée radialement à l'intérieur de la région d'aspiration (36, 38) et, dans
la direction de rotation du rotor (7), en position adjacente à la portion de sortie
sous palettes de départ (62 ; 102 ; 132, 152 ; 192, 212).
12. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le canal de soupape (65) est espacé de la région d'alimentation sous palettes de
liaison (50) dans la direction radiale.
13. Pompe selon la revendication 12, caractérisée en ce que le canal de soupape (65) est disposé dans la direction périphérique de manière à
chevaucher la région d'alimentation sous palettes de liaison (50).
14. Pompe selon la revendication 13, caractérisée en ce que le chevauchement dans la direction périphérique est plus important que l'étendue
d'une fente de palette dans la même direction.
15. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le canal de soupape (105 ; 145, 165 ; 205, 225) part de la région d'alimentation
sous palettes de liaison (90 ; 140, 160 ; 200, 220).
16. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le canal de soupape (65 ; 105 ; 145, 165 ; 205, 225) est réalisé sous forme de rainure
de soupape.
17. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les dimensions du canal de soupape (65 ; 105 ; 145, 165 ; 205, 225) sont adaptées
aux dimensions des palettes (26-28, 49, 66, 146, 206), des fentes de palettes et du
contour de course (29), de telle sorte que lors de la sortie des palettes (26-28,
49, 66, 146, 206), respectivement de la palette, dans la portion de sortie sous palettes
de départ, une liaison fluidique soit libérée par le biais d'au moins une fente de
palette entre la portion de sortie sous palettes de départ (62 ; 102 ; 132, 152 ;
192, 212) et le canal de soupape (65).
18. Pompe selon la revendication 17, caractérisée en ce que la liaison fluidique entre la portion de sortie sous palettes de départ (62 ; 102
; 132, 152 ; 192, 212) et le canal de soupape (65) est libérée dès que la ou les palettes
s'approche(nt) du contour de course (29) dans la région du canal de soupape (65) ou
atteigne(nt) le contour de course.
19. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la région d'alimentation sous palettes de liaison (90 ; 200, 220) est disposée radialement
à l'extérieur d'une portion de liaison (103 ; 193, 213) qui relie la portion de sortie
sous palettes de départ (102 ; 192, 212) à la portion de pression sous palettes (101
; 191, 211).
20. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'entre la portion de sortie sous palettes de départ (62 ; 102 ; 132, 152 ; 192, 212)
et une ou la portion de pression sous palettes (61 ; 101 ; 131, 151 ; 191, 211) est
réalisé un point d'étranglement ou de rétrécissement (63 ; 134, 154).
21. Pompe selon la revendication 20, caractérisée en ce que le point d'étranglement ou de rétrécissement est prévu dans une région de liaison
qui est disposée radialement à l'intérieur et dans la direction périphérique entre
la région d'aspiration (36, 38) et la région de pression (37, 39).
22. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pompe comprend deux espaces de refoulement ayant chacun une région d'aspiration
(36, 38) et une région de pression (37, 39).
23. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion de sortie sous palettes de départ (102 ; 132, 152 ; 192, 212) s'étend
dans la direction périphérique sur moins d'une division de cellule.
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