[0001] Die Erfindung betrifft eine als Flügelzellenpumpe ausgestaltete Verdrängerpumpe,
insbesondere eine ein- oder zweiflutige bzw. doppelhubige Flügelzellenpumpe. Mit der
Flügelzellenpumpe kann ein Fluid, beispielsweise ein Gas oder eine Flüssigkeit, wie
zum Beispiel Öl, von einer Saugseite der Pumpe auf eine Druckseite der Pumpe gefördert
werden. Die Pumpe kann beispielsweise zum Einbau in ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug,
vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Pumpe zur Förderung von Schmieröl für einen
Verbraucher in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Motor oder ein Getriebe, insbesondere
ein Automatikgetriebe, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Die Pumpe
kann beispielsweise in oder an einem Getriebe oder einem Getriebegehäuse angeordnet
oder befestigt sein.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind Flügelzellenpumpen bekannt, die einen relativ zu einem
Gehäuse drehbaren Rotor aufweisen, der eine Vielzahl von schlitzförmigen Ausnehmungen
umfasst, in denen jeweils ein Flügel angeordnet ist und die den Flügel radial verschiebbar
führen. Ein Konturring des Gehäuses weist eine von seinem Innenumfang gebildete Innenkontur
auf, welche sich um den Rotor erstreckt und an der die Flügel während der Drehung
des Rotors entlanggleiten, um dadurch Fluid von einer Saugseite auf eine Druckseite
der Pumpe zu fördern. Um die Gefahr des Abhebens der Flügel von der Innenkontur zu
verringern, ist es bekannt, dass der Rotor unter jedem Flügel eine Unterflügelkammer
bildet, die mit Fluid bedruckt werden kann, wodurch der Flügel jeder Unterflügelkammer
radial nach außen gegen die Innenkontur gedrängt wird. Dadurch, dass der Flügel gegen
die Innenkontur gedrängt wird, nimmt die Reibung zwischen den Flügeln und der Innenkontur
zu, wodurch der Verschleiß zunimmt und/oder der Wirkungsgrad der Pumpe abnimmt.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flügelzellenpumpe anzugeben, welche
hohe Wirkungsgrade aufweist, gleichzeitig jedoch das Risiko des Abhebens der Flügel
von der Innenkontur des Konturrings verringert. Beispielsweise soll auch ein gutes
Ansaugverhalten der Pumpe beim Kaltstart gewährleistet werden. Als Teilaufgabe kann
es gesehen werden, eine zweiflutige Pumpe anzugeben, deren Fluten vollständig unabhängig
voneinander und/oder mit unterschiedlichen förderlichen und hohen volumetrischen Wirkungsgraden
betrieben werden können.
[0004] Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den
Figuren.
[0005] Die Erfindung geht von einer Flügelzellenpumpe insbesondere eines Kraftfahrzeugs
oder für ein Kraftfahrzeug aus, die einen um eine Drehachse drehbaren Rotor und mehrere
von dem Rotor verschiebbar geführte Flügel aufweist. Beispielsweise können mehrere
Flügel über den Umfang des Rotors, insbesondere gleichmäßig, verteilt angeordnet sein
und/oder individuell oder voneinander unabhängig relativ zu dem Rotor verschiebbar
sein. Beispielsweise können mindestens sechs Flügel, insbesondere 6, 8, 10, 12, 14,
Flügel vorgesehen sein. Insbesondere können die Flügel zumindest mit einer radialen
Komponente oder radial in Bezug auf die Drehachse des Rotors relativ zu dem Rotor
verschiebbar sein.
[0006] Beispielsweise kann der Rotor für jeden Flügel eine schlitzförmige Führung bilden,
welche ausgebildet ist, den ihr zugeordneten Flügel mit einem translatorischen, insbesondere
einem einzigen translatorischen Freiheitsgrad, insbesondere radial, zu führen.
[0007] Der Rotor weist je Flügel und/oder schlitzförmiger Führung eine Unterflügelkammer
auf, welche insbesondere zwischen der Drehachse des Rotors und der der Unterflügelkammer
zugeordneten schlitzförmigen Führung angeordnet sein kann. Jeder Flügel bildet eine
verschiebbare Wand seiner ihm zugeordneten Unterflügelkammer. Durch Druckbeaufschlagung
und/oder Druckentlastung eines Fluids in der Unterflügelkammer kann eine auf die verschiebbare
Wand des Flügels wirkende Kraft gesteuert werden, und somit beispielsweise die Kraft,
mit der der jeweilige Flügel gegen die Innenkontur eines Kontur- oder Hubrings gedrückt
wird.
[0008] Die Flügelzellenpumpe kann beispielsweise einen Konturring, insbesondere Hubring,
aufweisen, der eine sich um die Drehachse des Rotors erstreckende Innenkontur (Innenumfangsfläche)
aufweist, an welcher die Flügel mit ihren radial äußeren Enden entlang gleiten, wenn
der Rotor, insbesondere im Betrieb der Flügelzellenpumpe, gedreht wird.
[0009] Die Innenkontur des Konturrings kann zumindest einen aufsteigenden Bereich, wobei
ein Flügel aus dem Rotor, insbesondere durch einen Fluiddruck in der Unterflügelkammer
zumindest unterstützt, herausbewegt wird, während er über den aufsteigenden Bereich
gleitet, und zumindest einen absteigenden Bereich, wobei ein Flügel in den Rotor,
insbesondere gegen einen Fluiddruck in der Unterflügelkammer, hineinbewegt wird, während
er über den absteigenden Bereich gleitet, aufweisen.
[0010] Optional kann - bezogen auf die für den Betrieb vorgesehene Drehrichtung des Rotors
- zwischen einem Ende des aufsteigenden Bereichs und dem Anfang eines absteigenden
Bereichs die Innenkontur einen Bereich aufweisen, der angepasst ist, für den Flügel,
der über diesen Bereich gleitet, einen oberen Totpunkt, d. h. eine maximal aus dem
Rotor herausbewegte Position für den Flügel, zu definieren. Während der Flügel durch
diesen Bereich bewegt wird, steht er vorzugsweise in Bezug auf den Rotor zumindest
annähernd still. Daher kann dieser Bereich als Konstantbereich oder - genauer gesagt
- als oberer Konstantbereich bezeichnet werden. Wenn der Flügel aus dem aufsteigenden
Bereich über den oberen Konstantbereich in den absteigenden Bereich bewegt wird, findet
eine Umkehr der Bewegungsrichtung des Flügels in Bezug auf den Rotor statt.
[0011] Optional kann - bezogen auf die für den Betrieb vorgesehene Drehrichtung des Rotors
- zwischen einem Ende des absteigenden Bereichs und dem Anfang eines aufsteigenden
Bereichs die Innenkontur einen Bereich aufweisen, der angepasst ist, für den Flügel,
der über diesen Bereich gleitet, einen unteren Totpunkt, d. h. eine maximal in den
Rotor hineinbewegte Position für den Flügel, zu definieren. Während der Flügel durch
diesen Bereich bewegt wird, steht er vorzugsweise in Bezug auf den Rotor zumindest
annähernd still. Daher kann dieser Bereich als Konstantbereich oder - genauer gesagt
- als unterer Konstantbereich bezeichnet werden. Wenn der Flügel aus dem absteigenden
Bereich über den unteren Konstantbereich in den aufsteigenden Bereich bewegt wird,
findet eine Umkehr der Bewegungsrichtung des Flügels in Bezug auf den Rotor statt.
[0012] Bei einer mehrflutigen oder mehrhubigen Flügelzellenpumpe kann die Innenkontur des
Konturrings einen ersten aufsteigenden Bereich und einen ersten absteigenden Bereich,
die einer ersten Flut, d. h. einem ersten Fluidstrom von einer Saug- oder Niederdruckseite
zu einer Druck- oder Hochdruckseite, zugeordnet sind, und zumindest einen zweiten
aufsteigenden Bereich und einen zweiten absteigenden Bereich, die einer zweiten Flut,
d. h. einem zweiten Fluidstrom von einer Saug- oder Niederdruckseite zu einer Druck-
oder Hochdruckseite, zugeordnet sind, aufweisen. Ein Flügel wird aus dem Rotor, insbesondere
durch einen Fluiddruck in der Unterflügelkammer zumindest unterstützt, herausbewegt,
wenn er über den aufsteigenden Bereich, insbesondere den ersten bzw. zweiten aufsteigenden
Bereich, gleitet, und in den Rotor, insbesondere gegen einen Fluiddruck in der Unterflügelkammer,
hineinbewegt, wenn er über den absteigenden Bereich, insbesondere den ersten bzw.
zweiten absteigenden Bereich, gleitet.
[0013] Bei einer einflutigen oder einhubigen Flügelzellenpumpe wird während einer vollen
Umdrehung des Rotors jeder Flügel einmal ausgefahren und einmal eingefahren. Bei eine
zweiflutigen oder zweihubigen Flügelzellenpumpe wird während einer vollen Umdrehung
des Rotors jeder Flügel ausgefahren, eingefahren, ausgefahren und wieder eingefahren,
d. h. zweimal ausgefahren und zweimal eingefahren. Bei Flügelzellenpumpen mit mehr
als zwei Fluten bzw. Hüben, bspw. dreiflutige bzw. dreihubige Flügelzellenpumpen,
wird während einer vollen Umdrehung des Rotors jeder Flügel entsprechend öfter ein-
und ausgefahren.
[0014] Optional kann - bezogen auf die für den Betrieb vorgesehene Drehrichtung des Rotors
- zwischen einem Ende des ersten aufsteigenden Bereichs und einem Anfang des ersten
absteigenden Bereichs und/oder zwischen einem Ende des zweiten aufsteigenden Bereichs
und einem Anfang des zweiten absteigenden Bereichs die Innenkontur des Konturrings
jeweils einen Bereich aufweisen, der angepasst ist, für den Flügel, der über diesen
Bereich gleitet, einen oberen Totpunkt (vergleiche oben) zu definieren. Dieser Bereich
kann als Konstantbereich oder - genauer gesagt - als erster oberer Konstantbereich
bezeichnet werden, wenn er zwischen dem Ende des ersten aufsteigenden Bereichs und
dem Anfang des ersten absteigenden Bereichs gebildet ist, und als zweiter oberer Konstantbereich
bezeichnet werden, wenn er zwischen dem Ende des zweiten aufsteigenden Bereichs und
dem Anfang des zweiten absteigenden Bereichs gebildet ist.
[0015] Optional kann - bezogen auf die für den Betrieb vorgesehene Drehrichtung des Rotors
- zwischen einem Ende des ersten absteigenden Bereichs und dem Anfang des zweiten
aufsteigenden Bereichs und/oder zwischen einem Ende des zweiten absteigenden Bereichs
und dem Anfang des ersten aufsteigenden Bereichs die Innenkontur jeweils einen Bereich
aufweisen, der angepasst ist, für den Flügel, der über diesen Bereich gleitet, einen
unteren Totpunkt (vergleiche oben), d. h. eine maximal in den Rotor hineinbewegte
Position für den Flügel, zu definieren. Dieser Bereich kann als Konstantbereich oder
- genauer gesagt - als erster unterer Konstantbereich bezeichnet werden, wenn er zwischen
dem Ende des ersten absteigenden Bereichs und dem Anfang des zweiten aufsteigenden
Bereichs gebildet ist, und als zweiter unterer Konstantbereich bezeichnet werden,
wenn er zwischen dem Ende des zweiten absteigenden Bereichs und dem Anfang des ersten
aufsteigenden Bereichs gebildet ist.
[0016] Die Flügelzellenpumpe kann auf einer Seite des Rotors, beispielsweise einer ersten
Seite, eine stirnseitig an den Rotor angrenzende Stirnwand, insbesondere erste Stirnwand,
aufweisen. Die Flügelzellenpumpe kann auf der Seite des Rotors, die der einen Seite,
beispielsweise der ersten Seite, abgewandt ist, insbesondere auf einer zweiten Seite
des Rotors, eine stirnseitig an den Rotor angrenzende Stirnwand, insbesondere zweite
Stirnwand, aufweisen. Die erste Stirnwand kann zur Drucksteuerung oder Druckversorgung
der Unterflügelkammern des Rotors mindestens eine, vorzugsweise mehrere, sich in Umfangsrichtung
erstreckende Unterflügelausnehmungen, die insbesondere als Unterflügelversorgungsausnehmungen
oder Unterflügelversorgungsnieren oder Unterflügelversorgungsnuten bezeichnet werden
oder ausgebildet sein können, aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite
Stirnwand zur Drucksteuerung oder Druckversorgung der Unterflügelkammern des Rotors
mindestens eine, vorzugweise mehrere, sich in Umfangsrichtung erstreckende Unterflügelausnehmungen,
die insbesondere als Unterflügelversorgungsausnehmungen oder Unterflügelversorgungsnieren
oder Unterflügelversorgungsnuten bezeichnet werden oder ausgebildet sein können, aufweisen.
[0017] Der Konturring, die erste Stirnwand und die zweite Stirnwand können separate Teile
sein, die zusammengefügt ein Gehäuse bilden. Der Konturring, die erste Stirnwand und
die zweite Stirnwand sind vorzugsweise um die Drehachse des Rotors in Bezug zueinander
verdrehfest zusammengefügt. Alternativ kann der Konturring integraler Bestandteil
der ersten Stirnwand oder der zweiten Stirnwand sein.
[0018] Die erste Stirnwand und/oder die zweite Stirnwand können - bei einer einflutigen
Flügelzellenpumpe - insbesondere jeweils eine aufsteigende Unterflügelausnehmung und
eine absteigende Unterflügelausnehmung - bei einer zweiflutigen Flügelzellenpumpe
- insbesondere jeweils eine erste aufsteigende Unterflügelausnehmung, eine erste absteigende
Unterflügelausnehmung, eine zweite aufsteigende Unterflügelausnehmung und eine zweite
absteigende Unterflügelausnehmung - bei einer höherflutigen Flügelzellenpumpe, d.
h. einer Flügelzellenpumpe mit noch mehr Fluten - entsprechend weitere Unterflügelausnehmungen
aufweisen. Die aufsteigende Unterflügelausnehmung dient zur Drucksteuerung einer Unterflügelkammer,
wenn sich ihr Flügel in dem aufsteigenden Bereich der Innenkontur befindet oder an
dem aufsteigenden Bereich der Innenkontur entlanggleitet. Die absteigende Unterflügelausnehmung
dient zur Drucksteuerung einer Unterflügelkammer, wenn sich ihr Flügel in dem absteigenden
Bereich der Innenkontur befindet oder an dem absteigenden Bereich der Innenkontur
entlanggleitet.
[0019] Insbesondere dient die erste aufsteigende Unterflügelausnehmung zur Drucksteuerung
einer Unterflügelkammer und/oder ist die erste aufsteigende Unterflügelausnehmung
mit einer Unterflügelkammer fluidkommunizierend verbunden, wenn sich ihr Flügel in
dem ersten aufsteigenden Bereich der Innenkontur befindet oder an ihm entlanggleitet.
Insbesondere dient die zweite aufsteigende Unterflügelausnehmung zur Drucksteuerung
einer Unterflügelkammer und/oder ist die zweite aufsteigende Unterflügelausnehmung
mit einer Unterflügelkammer fluidkommunizierend verbunden, wenn sich ihr Flügel in
dem zweiten aufsteigenden Bereich der Innenkontur befindet oder an ihm entlanggleitet.
Insbesondere dient die erste absteigende Unterflügelausnehmung zur Drucksteuerung
einer Unterflügelkammer und/oder ist die erste absteigende Unterflügelausnehmung mit
einer Unterflügelkammer fluidkommunizierend verbunden, wenn sich ihr Flügel in dem
ersten absteigenden Bereich der Innenkontur befindet oder an ihm entlanggleitet. Insbesondere
dient die zweite absteigende Unterflügelausnehmung zur Drucksteuerung einer Unterflügelkammer
und/oder ist die zweite absteigende Unterflügelausnehmung mit einer Unterflügelkammer
fluidkommunizierend verbunden, wenn sich ihr Flügel in dem zweiten absteigenden Bereich
der Innenkontur befindet oder an ihm entlanggleitet.
[0020] Die Unterflügelausnehmungen können nut- oder taschenförmig ausgebildet sein. Die
Unterflügelausnehmungen können sich in Umfangsrichtung, insbesondere sich um die Drehachse
gekrümmt erstrecken. Insbesondere können die Unterflügelausnehmungen jeweils einen
um die Drehachse des Rotors umlaufenden Bogenabschnitt bilden und in Umlaufrichtung
hintereinander oder in Serie angeordnet sein.
[0021] Beispielsweise können die Unterflügelausnehmungen der ersten Stirnwand so angeordnet
sein, dass die Unterflügelkammern bzw. jede der Unterflügelkammern während einer vollständigen
Umdrehung (360°) des Rotors nacheinander mit den Unterflügelausnehmungen der ersten
Stirnwand fluidkommunizierend verbunden werden, wobei bevorzugt ist, dass eine Unterflügelkammer
immer nur mit einer Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand fluidkommunizierend
verbunden werden kann oder, mit anderen Worten, dass eine Unterflügelkammer in allen
möglichen Drehpositionen des Rotors gleichzeitig nicht mit mehreren Unterflügelausnehmungen
der ersten Stirnwand fluidkommunizierend verbunden sein kann.
[0022] Alternativ oder zusätzlich können die Unterflügelausnehmungen der zweiten Stirnwand
so angeordnet sein, dass die Unterflügelkammern bzw. jede der Unterflügelkammern während
einer vollständigen Umdrehung (360°) des Rotors nacheinander mit den Unterflügelausnehmungen
der zweiten Stirnwand fluidkommunizierend verbunden werden, wobei bevorzugt ist, dass
eine Unterflügelkammer immer nur mit einer Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand
fluidkommunizierend verbunden werden kann oder mit anderen Worten dass eine Unterflügelkammer
in allen möglichen Drehpositionen des Rotors gleichzeitig nicht mit mehreren Unterflügelausnehmungen
der zweiten Stirnwand fluidkommunizierend verbunden sein kann.
[0023] Gleichwohl ist es bevorzugt, dass eine Unterflügelkammer gleichzeitig mit einer Unterflügelausnehmung
der ersten Stirnwand und einer Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand fluidkommunizierend
verbunden sein kann. Insbesondere kann der Rotor eine Drehposition einnehmen, in welcher
eine Unterflügelkammer gleichzeitig mit einer Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand
und der zweiten Stirnwand verbunden ist. Beispielsweise kann der Rotor eine Drehposition
einnehmen, in welcher eine Unterflügelkammer gleichzeitig mit der ersten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand und der zweiten Stirnwand verbunden ist.
Beispielsweise kann der Rotor eine Drehposition einnehmen, in welcher eine Unterflügelkammer
gleichzeitig mit der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand
und der zweiten Stirnwand verbunden ist. Beispielsweise kann der Rotor eine Drehposition
einnehmen, in welcher eine Unterflügelkammer gleichzeitig mit der zweiten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand und der zweiten Stirnwand verbunden ist.
Beispielsweise kann der Rotor eine Drehposition einnehmen, in welcher eine Unterflügelkammer
gleichzeitig mit der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand
und der zweiten Stirnwand verbunden ist.
[0024] Insbesondere kann an der ersten Stirnwand und/oder zweiten Stirnwand zwischen benachbarten
Unterflügelausnehmungen jeweils ein Trennsteg, der die benachbarten Unterflügelausnehmungen
fluidisch voneinander trennt, oder eine hydraulische Engstelle, beispielsweise eine
Nut oder ein Kanal, die oder der zu dem Rotor hin offen ist, welche die benachbarten
Unterflügelausnehmungen fluidisch miteinander verbindet, gebildet sein.
[0025] Beispielsweise kann an der ersten Stirnwand bzw. an der zweiten Stirnwand zwischen
der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung und zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung
ein Trennsteg gebildet sein. Beispielsweise kann an der ersten Stirnwand bzw. an der
zweiten Stirnwand zwischen der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung und der
ersten aufsteigenden Unterflügelausnehmung ein Trennsteg gebildet sein.
[0026] Beispielsweise kann an der ersten Stirnwand zwischen der ersten aufsteigenden Unterflügelausnehmung
und der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung und/oder zwischen der zweiten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung und der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung, insbesondere
jeweils, ein Trennsteg gebildet sein. Beispielsweise kann an der zweiten Stirnwand
zwischen der ersten aufsteigenden Unterflügelausnehmung und der ersten absteigenden
Unterflügelausnehmung und/oder zwischen der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung
und der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung eine hydraulische Engstelle gebildet
sein.
[0027] Vorzugsweise ist der Trennsteg oder sind die Trennstege, beispielsweise zwischen
der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung und der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung
und/oder zwischen der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung und der ersten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung und/oder zwischen der ersten aufsteigenden Unterflügelausnehmung
und der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung und/oder zwischen der zweiten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung und der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung, so ausgebildet,
dass er/sie in einer Drehposition des Rotors eine Unterflügelkammer verschließen und/oder
von den an den betreffenden Trennsteg angrenzenden Unterflügelausnehmungen fluidisch
trennen kann/können.
[0028] Insbesondere kann jede der Unterflügelkammern mit einer ersten Öffnung zu der ersten
Stirnwand und einer zweiten Öffnung zu der zweiten Stirnwand hin münden. Vorzugsweise
ist der Trennsteg oder sind die Trennstege so bemessen, dass er/sie die erste Öffnung
oder die zweite Öffnung vollständig oder im Wesentlichen vollständig überdecken kann/können,
um sie von den angrenzenden Unterflügelkammern fluidisch zu trennen.
[0029] Die Unterflügelausnehmungen können in Umfangsrichtung oder Drehrichtung des Rotors
jeweils von einer Steuerkante, die - bezogen auf die Drehrichtung des Rotors - einen
Anfang einer Unterflügelausnehmung bildet, und einer Steuerkante, die ein Ende der
Unterflügelausnehmung bildet, eingefasst oder begrenzt sein. Die Steuerkante kann
beispielsweise von dem Übergang der Unterflügelausnehmung zu dem angrenzenden Trennsteg
oder von einem Vorsprung, der die hydraulische Engstelle bildet oder seitlich begrenzt,
gebildet werden.
[0030] Ein oder mehrere Trennstege und/oder Unterflügelausnehmungen der einen Stirnwand,
beispielsweise der ersten Stirnwand, und der dem jeweiligen Trennsteg korrespondierende
Trennsteg oder die der jeweiligen Unterflügelausnehmung korrespondierende Unterflügelausnehmung
der anderen Stirnwand, beispielsweise der zweiten Stirnwand, liegen einander gegenüber,
d. h. überlappen sich in der Projektion entlang der Drehachse des Rotors zumindest
teilweise oder vollständig.
[0031] Beispielsweise kann eine aufsteigende Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand
der aufsteigenden Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand gegenüberliegen, d.
h. die aufsteigende Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand in einer Projektion
entlang der Drehachse des Rotors zumindest teilweise überlappen. Alternativ oder zusätzlich
kann eine absteigende Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand der absteigenden
Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand gegenüberliegen, d. h. die absteigende
Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand in einer Projektion entlang der Drehachse
des Rotors zumindest teilweise überlappen. Zwei einander gegenüberliegende Unterflügelausnehmungen
können als einander gleichartige Unterflügelausnehmungen bezeichnet werden.
[0032] Beispielsweise können:
- die erste aufsteigende Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand der ersten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand gegenüberliegen und/oder
- die erste absteigende Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand der ersten absteigenden
Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand gegenüberliegen und/oder
- die zweite aufsteigende Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand der zweiten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand gegenüberliegen und/oder
- die zweite absteigende Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand der zweiten absteigenden
Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand gegenüberliegen.
[0033] Alternativ oder zusätzlich kann ein zwischen einer aufsteigenden Unterflügelausnehmung
und einer absteigenden Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand gebildeter Trennsteg
einem bzw. einer zwischen einer aufsteigenden Unterflügelausnehmung und einer absteigenden
Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand gebildeten Trennsteg oder hydraulischen
Engstelle gegenüberliegen, d. h. den Trennsteg oder die hydraulische Engstelle zumindest
teilweise überlappen. Zwei einander gegenüberliegende Trennstege können als zueinander
gleichartige Trennstege bezeichnet werden.
[0034] Beispielsweise können:
- der zwischen der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung und der zweiten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung gebildete Trennsteg der ersten Stirnwand dem zwischen der ersten
absteigenden Unterflügelausnehmung und der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung
gebildeten Trennsteg der zweiten Stirnwand gegenüberliegen und/oder
- der zwischen der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung und der ersten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung gebildete Trennsteg der ersten Stirnwand dem zwischen der zweiten
absteigenden Unterflügelausnehmung und der ersten aufsteigenden Unterflügelausnehmung
gebildeten Trennsteg der zweiten Stirnwand gegenüberliegen und/oder
- der zwischen der ersten aufsteigenden Unterflügelausnehmung und der ersten absteigenden
Unterflügelausnehmung gebildete Trennsteg der ersten Stirnwand dem bzw. der zwischen
der ersten aufsteigenden Unterflügelausnehmung und der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung
gebildeten Trennsteg oder hydraulischen Engstelle (oder deren Vorsprung) der zweiten
Stirnwand gegenüberliegen und/oder
- der zwischen der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung und der zweiten absteigenden
Unterflügelausnehmung gebildete Trennsteg der ersten Stirnwand dem bzw. der zwischen
der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung und der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung
gebildeten Trennsteg oder hydraulischen Engstelle (oder deren Vorsprung) der zweiten
Stirnwand gegenüberliegen.
[0035] Insbesondere ausgehend von einer hierin beschriebenen Flügelzellenpumpe werden mehrere
Aspekte der Erfindung beschrieben, die optional miteinander kombiniert werden können.
[0036] Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, die Folgendes umfasst:
- einen um eine Drehachse drehbaren Rotor und mehrere von dem Rotor verschiebbar geführte
Flügel, wobei der Rotor je Flügel eine Unterflügelkammer aufweist und jeder Flügel
eine verschiebbare Wand seiner ihm zugeordneten Unterflügelkammer bildet,
- eine auf einer ersten Seite des Rotors stirnseitig angrenzende erste Stirnwand, welche
zur Druckversorgung oder Drucksteuerung der Unterflügelkammer eine sich in Umfangsrichtung,
insbesondere bogenabschnittsförmig um die Drehachse des Rotors, erstreckende Unterflügelausnehmung
aufweist, die, insbesondere in Umfangsrichtung betrachtet, eine Steuerkante umfasst,
die insbesondere in der für den Betrieb vorgesehenen Drehrichtung des Rotors einen
Anfang oder ein Ende der Unterflügelausnehmung bilden kann,
- eine auf einer zweiten Seite des Rotors stirnseitig angrenzende zweite Stirnwand,
welche zur Druckversorgung oder Drucksteuerung der Unterflügelkammer eine sich in
Umfangsrichtung, insbesondere bogenabschnittsförmig um die Drehachse des Rotors, erstreckende
Unterflügelausnehmung aufweist, die insbesondere in Umfangsrichtung betrachtet, eine
Steuerkante umfasst, die zu der Steuerkante der Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand
gleichartig ist und insbesondere in der für den Betrieb vorgesehenen Drehrichtung
des Rotors einen Anfang oder ein Ende der Unterflügelausnehmung bilden kann,
- wobei die Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand der Unterflügelausnehmung der
ersten Stirnwand gegenüberliegt oder in einer Projektion entlang der Drehachse des
Rotors die Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand zumindest teilweise überlappt,
- wobei die Steuerkante der Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand und die dazu
gleichartige Steuerkante der Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand voneinander
unterschiedlich ausgebildet und/oder zueinander versetzt, insbesondere winkelversetzt,
angeordnet sind.
[0037] Die zueinander gleichartigen Steuerkanten sind insbesondere derart voneinander unterschiedlich
ausgebildet und/oder versetzt, insbesondere winkelversetzt, zueinander angeordnet,
dass die Druckversorgung oder Drucksteuerung der Unterflügelkammern über die Unterflügelausnehmung
der ersten Stirnwand und die Druckversorgung oder Drucksteuerung der Unterflügelkammern
über die gegenüberliegende oder gleichartige Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand
sich voneinander unterscheidet, beispielsweise derart, dass eine Unterflügelkammer,
nachdem sie mit beiden Unterflügelausnehmungen fluidisch verbunden war, nach einer
weiteren Drehung des Rotors in Drehrichtung mit der einen Unterflügelausnehmung noch
fluidisch verbunden ist, aber bereits von der anderen Unterflügelausnehmung fluidisch
getrennt ist. Beispielsweise kann durch die erfindungsgemäßen Unterflügelausnehmungen,
insbesondere innerhalb eines aufsteigenden oder absteigenden Bereichs, zwischen einer
axial beidseitigen und einer axial einseitigen Druckversorgung einer Unterflügelkammer
geschaltet werden. Es kann eine winkelabhängige, axial asymmetrische Druckversorgung
einer Unterflügelkammer realisiert werden.
[0038] Gleichartige Steuerkanten können Steuerkanten sein, welche die gleiche Funktion der
axial gegenüberliegenden oder gleichartigen Unterflügelausnehmungen erfüllen, beispielsweise
jeweils das Ende oder den Anfang der Unterflügelausnehmung, beispielsweise der ersten
aufsteigenden, der ersten absteigenden, der zweiten aufsteigenden oder der zweiten
absteigenden Unterflügelausnehmung der Stirnwände definieren oder bilden. Bilden die
gleichartigen Steuerkanten beispielsweise jeweils ein Ende ihrer Unterflügelausnehmung,
so kann die Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand in Drehrichtung betrachtet
früher oder später enden als die gegenüberliegende oder gleichartige Unterflügelausnehmung
der zweiten Stirnwand, wodurch die Druckversorgung einer Unterflügelkammer über die
Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand früher oder später endet als die Druckversorgung
der Unterflügelkammer über die Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand. Bilden
die gleichartigen Steuerkanten beispielsweise jeweils einen Anfang ihrer Unterflügelausnehmung,
so kann die Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand in Drehrichtung betrachtet
früher oder später anfangen als die gegenüberliegende oder gleichartige Unterflügelausnehmung
der zweiten Stirnwand, wodurch die Druckversorgung einer Unterflügelkammer über die
Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand früher oder später anfängt als die Druckversorgung
der Unterflügelkammer über die Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand.
[0039] Die Steuerkanten können sich in ihrer Form voneinander unterscheiden, beispielsweise
spitzer Winkel versus stumpfer Winkel, nach innen geknickt/gebogen versus nach außen
geknickt/gebogen, Bogen versus gerade, Rampe ansteigend radial nach innen versus Rampe
absteigend radial nach außen. Ferner können sich die gleichartigen Steuerkanten in
ihrer Erstreckung voneinander unterscheiden, beispielsweise hinsichtlich ihrer Breite,
Tiefe, Länge. Die Steuerkanten können in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung
versetzt zueinander sein.
[0040] Der Winkelversatz oder -abstand zwischen zwei gleichartigen Steuerkanten wird vorteilhaft
in der Projektion zwischen einer ersten Geraden (Schenkel), welche in der Projektion
entlang der Drehachse eine Tangente an die eine Steuerkante bildet und die Drehachse
schneidet, und einer zweiten Geraden (Schenkel), welche in der Projektion entlang
der Drehachse eine Tangente an die andere (gleichartige) Steuerkante bildet und die
Drehachse schneidet, gemessen, wobei die Drehachse den Scheitelpunkt des Winkels bildet.
Der Winkelversatz oder -abstand zwischen zwei gleichartigen Steuerkanten ist vorzugsweise
größer als 5°, vorteilhaft größer als 10° und besonders vorteilhaft größer als 15°.
[0041] Dementsprechend können die Steuerkante der Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand
und die gleichartige Steuerkante der Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand um
die Drehachse des Rotors als Scheitelpunkt winkelversetzt sein.
[0042] Vorzugsweise ist die Steuerkante der Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand und
die dazu gleichartige Steuerkante der gegenüberliegenden oder gleichartigen Unterflügelausnehmung
der zweiten Stirnwand mindestens um eine in Drehrichtung gerichtete Breite der zur
Stirnwand hin weisenden Öffnung der Unterflügelkammer versetzt zueinander angeordnet.
Der Winkelversatz oder -abstand zwischen zwei gleichartigen Steuerkanten beträgt vorzugsweise
mindestens eine in Drehrichtung gerichtete Breite der zur Stirnwand hin weisenden
Öffnung der Unterflügelkammer. Dadurch kann realisiert werden, dass in zumindest einer
Drehposition des Rotors zumindest eine der Unterflügelkammern mit einer Unterflügelausnehmung
der einen Stirnwand fluidkommunizierend verbunden ist und gleichzeitig von der gegenüberliegenden
oder gleichartigen Unterflügelausnehmung der anderen Stirnwand fluidisch getrennt
ist und dadurch vorzugsweise lediglich durch eine der sich gegenüberliegenden oder
gleichartigen Unterflügelausnehmungen mit Druck versorgt wird. Dadurch findet vorteilhaft
lediglich eine axial einseitige Druckversorgung dieser Unterflügelkammer statt.
[0043] Durch die versetzten gleichartigen Steuerkanten weist der Rotor eine Winkelposition
auf, in der eine Unterflügelausnehmung, beispielsweise die erste absteigende Unterflügelausnehmung,
der ersten Stirnwand fluidisch von einer Unterflügelkammer getrennt und die gegenüberliegende
oder gleichartige Unterflügelausnehmung, beispielsweise die erste absteigende Unterflügelausnehmung,
der zweiten Stirnwand mit dieser Unterflügelkammer fluidkommunizierend verbunden ist.
[0044] Der Rotor kann vorteilhaft eine erste Drehposition einnehmen, in der die Unterflügelausnehmung
der ersten Stirnwand fluidkommunizierend mit einer der Unterflügelkammern verbunden
ist und die gegenüberliegende oder gleichartige Unterflügelausnehmung der zweiten
Stirnwand ebenfalls mit dieser Unterflügelkammer fluidkommunizierend verbunden ist,
und eine zweite, von der ersten Drehposition verschiedene Drehposition einnehmen,
in der die Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand fluidisch von einer der Unterflügelkammern
getrennt und die gegenüberliegende oder gleichartige Unterflügelausnehmung der zweiten
Stirnwand mit dieser Unterflügelkammer fluidkommunizierend verbunden ist. Alternativ
oder zusätzlich zur zweiten Drehposition kann der Rotor eine dritte, von der ersten
und/oder zweiten Drehposition verschiedene Drehposition einnehmen, in der die Unterflügelausnehmung
der zweiten Stirnwand fluidisch von einer der Unterflügelkammern getrennt und die
gegenüberliegende oder gleichartige Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand mit
dieser Unterflügelkammer fluidkommunizierend verbunden ist.
[0045] Insbesondere durch den Versatz der gleichartigen Steuerkanten ist der Winkelabstand
um die Drehachse des Rotors zwischen einem Totpunkt und der dem Totpunkt benachbarten
Steuerkante der Unterflügelausnehmung der ersten Stirnwand und der Winkelabstand um
die Drehachse des Rotors zwischen einem Totpunkt und der dem Totpunkt benachbarten,
gleichartigen Steuerkante der gegenüberliegenden oder gleichartigen Unterflügelausnehmung
der zweiten Stirnwand vorzugsweise verschieden groß.
[0046] Vorzugsweise kann der Rotor eine Drehposition einnehmen, in der die Unterflügelausnehmung
der ersten Stirnwand und die gegenüberliegende oder gleichartige Unterflügelausnehmung
der zweiten Stirnwand mit derselben Unterflügelkammer fluidkommunizierend verbunden
sind, wenn der ihr zugeordnete Flügel sich in dem ersten, absteigenden Bereich oder
dem zweiten, aufsteigenden Bereich befindet, und eine Drehposition einnehmen, insbesondere
nach einer weiteren Drehung in Drehrichtung, in der die Unterflügelausnehmung der
ersten Stirnwand fluidisch von einer Unterflügelkammer getrennt und die gegenüberliegende
oder gleichartige Unterflügelausnehmung der zweiten Stirnwand mit dieser Unterflügelkammer
fluidkommunizierend verbunden ist, wenn sich der ihr zugeordnete Flügel in dem ersten,
absteigenden Bereich oder dem zweiten, aufsteigenden Bereich befindet.
[0047] Vorzugsweise ist die Flügelzellenpumpe angepasst, dass während der Drehung des Rotors
eine Unterflügelkammer solange mit der, insbesondere ersten, absteigenden Unterflügelausnehmung
der einen, insbesondere zweiten, Stirnwand fluidkommunizierend verbunden ist, bis
diese Unterflügelkammer fluidkommunizierend mit der, insbesondere zweiten, aufsteigenden
Unterflügelausnehmung der anderen, insbesondere ersten, Stirnwand verbunden ist oder
wird.
[0048] Der Rotor kann vorteilhaft eine Drehposition einnehmen, in der mindestens eine der
Unterflügelkammern
- von einer, insbesondere ersten, absteigenden Unterflügelausnehmung der einen, insbesondere
ersten, Stirnwand, fluidisch getrennt ist, aber mit der gegenüberliegenden oder gleichartigen,
insbesondere ersten, absteigenden Unterflügelausnehmung der anderen, insbesondere
zweiten, Stirnwand fluidkommunizierend verbunden ist, und gleichzeitig
- mit einer, insbesondere zweiten, aufsteigenden Unterflügelausnehmung der einen, insbesondere
ersten, Stirnwand fluidkommunizierend verbunden ist, aber von der gegenüberliegenden
oder gleichartigen, insbesondere zweiten, aufsteigenden Unterflügelausnehmung der
anderen, insbesondere zweiten, Stirnwand, fluidisch getrennt ist.
[0049] Die Unterflügelkammer eines Flügels, der den, insbesondere unteren, Totpunkt oder
Konstantbereich durchläuft, ist vorzugsweise noch mit der, insbesondere ersten, absteigenden
Unterflügelausnehmung der einen, insbesondere zweiten, Stirnwand verbunden, aber vorzugsweise
bereits von der, insbesondere ersten, absteigenden Unterflügelausnehmung der anderen,
insbesondere ersten, Stirnwand fluidisch getrennt, und bereits mit der, insbesondere
zweiten, aufsteigenden Unterflügelausnehmung der anderen, insbesondere ersten, Stirnwand
fluidkommunizierend verbunden, aber vorzugsweise noch von der, insbesondere zweiten,
aufsteigenden Unterflügelausnehmung der einen, insbesondere zweiten, Stirnwand fluidisch
getrennt, wenn sich dieser Flügel am oder im, insbesondere unteren, Konstantbereich
oder an seinem Totpunkt befindet.
[0050] Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, die Folgendes umfasst:
- einen um eine Drehachse drehbaren Rotor und mehrere von dem Rotor verschiebbar geführte
Flügel, wobei der Rotor je Flügel eine Unterflügelkammer aufweist und jeder Flügel
eine verschiebbare Wand seiner ihm zugeordneten Unterflügelkammer bildet,
- einen Konturring mit einer sich um die Drehachse erstreckenden Innenkontur, an welcher
die Flügel entlanggleiten, wenn der Rotor gedreht wird, wobei die Innenkontur des
Konturrings angepasst ist, zumindest einen aufsteigenden Bereich, beispielsweise einen
ersten aufsteigenden Bereich und einen zweiten aufsteigenden Bereich, und zumindest
einen absteigenden Bereich, beispielsweise einen ersten absteigenden Bereich und einen
zweiten absteigenden Bereich, zu definieren, wobei der Flügel aus dem Rotor herausbewegt
wird, während er über den aufsteigenden Bereich gleitet, und in den Rotor hineinbewegt
wird, während er über den absteigenden Bereich gleitet,
- wobei die Stirnwand, insbesondere die erste Stirnwand, und eine weitere Stirnwand,
insbesondere die zweite Stirnwand, jeweils Folgendes aufweisen:
∘ zumindest eine aufsteigende Unterflügelausnehmung, beispielsweise eine erste aufsteigende
Unterflügelausnehmung und eine zweite aufsteigende Unterflügelausnehmung, mit der
eine Unterflügelkammer fluidkommunizierend verbunden ist, wenn ihr Flügel sich in
dem aufsteigenden Bereich des Konturrings befindet,
∘ zumindest eine absteigende Unterflügelausnehmung, beispielsweise eine erste absteigende
Unterflügelausnehmung und eine zweite absteigende Unterflügelausnehmung, mit der eine
Unterflügelkammer fluidkommunizierend verbunden ist, wenn ihr Flügel sich in dem absteigenden
Bereich des Konturrings befindet,
∘ einen zwischen der absteigenden Unterflügelausnehmung und der aufsteigenden Unterflügelausnehmung
gebildeten Trennsteg, beispielsweise einen zwischen der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung
und der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung gebildeten Trennsteg und/oder
einen zwischen der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung und der ersten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung gebildeten Trennsteg,
- wobei ein zwischen der absteigenden Unterflügelausnehmung und der aufsteigenden Unterflügelausnehmung
der einen Stirnwand gebildeter Trennsteg um die Drehachse des Rotors als Scheitelpunkt
zu einem dem Trennsteg entlang oder parallel zu der Drehachse betrachtet gegenüberliegenden,
zwischen der absteigenden Unterflügelausnehmung und der aufsteigenden Unterflügelausnehmung
der anderen Stirnwand gebildeten Trennsteg winkelversetzt angeordnet ist.
[0051] Der Winkelversatz zwischen zwei Trennstegen wird vorteilhaft in der Projektion entlang
der Drehachse, d. h. parallel zur Drehachse, zwischen einer die Drehachse des Rotors
schneidenden Geraden (Schenkel) durch den Mittelpunkt des einen Trennstegs und einer
die Drehachse des Rotors schneidenden Geraden (Schenkel) durch den Mittelpunkt des
anderen (gegenüberliegenden oder gleichartigen) Trennstegs gemessen, wobei die Drehachse
den Scheitelpunkt des Winkels bildet. Der Mittelpunkt eines Trennstegs liegt vorzugsweise
auf der Winkelhalbierenden des Winkelabstands um die Drehachse des Rotors als Scheitelpunkt
zwischen den Steuerkanten, die den Trennsteg in Drehrichtung des Rotors begrenzen.
Der Winkelversatz zwischen zwei gegenüberliegenden oder gleichartigen Trennstegen
ist vorzugsweise größer als 5°, vorteilhaft größer als 10° und besonders vorteilhaft
größer als 15°.
[0052] Beispielsweise können der Trennsteg der ersten Stirnwand und der gleichartige oder
gegenüberliegende Trennsteg der zweiten Stirnwand sich in der Projektion entlang der
Drehachse, insbesondere in einem Überlappungsbereich vorzugsweise teilweise, insbesondere
nur teilweise und nicht vollständig, überlappen.
[0053] Vorteilhaft ist die sich in Umfangsrichtung erstreckende Breite des Überlappungsbereichs
kleiner als die sich in Umfangsrichtung erstreckende Breite der zur ersten Stirnseite
hin weisenden Öffnung und/oder der zur zweiten Stirnseite hin weisenden Öffnung der
Unterflügelkammer. Dadurch kann realisiert werden, dass die Unterflügelkammer eines
Flügels, der den Überlappungsbereich durchläuft, vorzugsweise noch mit einer, insbesondere
ersten, absteigenden Unterflügelausnehmung der einen, insbesondere zweiten, Stirnwand
und bereits mit der, insbesondere zweiten, aufsteigenden Unterflügelausnehmung der
anderen, insbesondere ersten, Stirnwand fluidkommunizierend verbunden ist, wenn sich
dieser Flügel am oder im Überlappungsbereich befindet.
[0054] Der Konstantbereich, insbesondere der untere Konstantbereich, ist vorteilhaft im
Winkelbereich des Trennstegs der ersten Stirnwand und/oder im Winkelbereich des Trennstegs
der zweiten Stirnwand, insbesondere im Winkelbereich des Überlappungsbereichs, angeordnet.
[0055] Vorzugsweise weist der Trennsteg der ersten Stirnwand und/oder der Trennsteg der
zweiten Stirnwand eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Breite auf, die größer
ist als die in Umfangsrichtung erstreckende Breite der zur ersten Stirnseite hin weisenden
Öffnung und/oder der zur zweiten Stirnseite hin weisenden Öffnung der Unterflügelkammer.
Hierdurch kann realisiert werden, dass der betreffende Trennsteg in einer Drehposition
des Rotors die zur Stirnwand weisende Öffnung einer Unterflügelkammer vollständig
verschließen kann und/oder dass der Rotor eine Drehposition aufweist oder einnehmen
kann, in der mindestens eine der Unterflügelkammern fluidisch von den zwei in Umfangsrichtung
benachbarten Unterflügelausnehmungen einer Stirnwand getrennt ist.
[0056] Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, die Folgendes umfasst:
- einen Rotor und mehrere von dem Rotor verschiebbar geführte Flügel, wobei der Rotor
je Flügel eine Unterflügelkammer aufweist und jeder Flügel eine verschiebbare Wand
seiner ihm zugeordneten Unterflügelkammer bildet,
- einen Konturring mit einer sich um die Drehachse des Rotors erstreckenden Innenkontur,
an welcher die Flügel entlanggleiten, wenn der Rotor gedreht wird, wobei die Innenkontur
des Konturrings angepasst ist, zumindest einen aufsteigenden Bereich und zumindest
einen absteigenden Bereich zu definieren, wobei ein Flügel aus dem Rotor herausbewegt
wird, während er über den aufsteigenden Bereich gleitet, und in den Rotor hineinbewegt
wird, während er über den absteigenden Bereich gleitet,
- eine an den Rotor stirnseitig angrenzende Stirnwand, insbesondere erste oder zweite
Stirnwand, welche zur Druckversorgung oder Drucksteuerung der Unterflügelkammer eine
sich in Umfangsrichtung erstreckende Unterflügelausnehmung, insbesondere eine erste
absteigende Unterflügelausnehmung, mit einer Steuerkante, die in der Drehrichtung
ein Ende der ersten Unterflügelausnehmung bildet, und eine weitere, sich in Umfangsrichtung
erstreckende Unterflügelausnehmung, insbesondere eine zweite aufsteigende Unterflügelausnehmung,
mit einer Steuerkante, die in Drehrichtung des Rotors einen Anfang der weiteren Unterflügelausnehmung
bildet, aufweist,
- wobei die Innenkontur zwischen dem absteigenden Bereich und dem aufsteigenden Bereich
einen Konstantbereich oder einen Bereich aufweist, der angepasst ist, für den Flügel,
der über diesen Bereich gleitet, in Bezug auf die Bewegung relativ zu dem Rotor einen
Totpunkt, insbesondere oberen oder unteren Totpunkt, zu definieren,
- wobei der Winkelabstand um die Drehachse des Rotors als Scheitelpunkt zwischen dem
Bereich, insbesondere einem Mittelpunkt oder dem Totpunkt des Bereichs, und der Steuerkante
der einen Unterflügelausnehmung und der Winkelabstand zwischen dem Bereich, insbesondere
dem Mittelpunkt oder dem Totpunkt des Bereichs, und der Steuerkante der weiteren Unterflügelausnehmung
unterschiedlich groß sind.
[0057] Der Winkelabstand um die Drehachse des Rotors als Scheitelpunkt zwischen einer Steuerkante
und einem Konstantbereich oder einem Bereich, der einen oberen oder unteren Totpunkt
für einen Flügel definiert, wird vorteilhaft in einer Projektion entlang der Drehachse,
d. h. parallel zu der Drehachse, zwischen einer die Drehachse schneidenden Geraden
(Schenkel), welche in der Projektion entlang der Drehachse eine Tangente an die Steuerkante
bildet und einer die Drehachse schneidenden Geraden durch den Mittelpunkt - bezogen
auf die Umlaufrichtung des Rotors den Mittelpunkt zwischen dem Anfang und dem Ende
des Konstantbereichs - oder den Totpunkt des Konstantbereichs oder des Bereichs, der
den Totpunkt für den Flügel definiert, gemessen. Der Mittelpunkt oder der Totpunkt
des Bereichs oder Konstantbereichs liegt vorzugsweise auf einer Winkelhalbierenden
des Winkelabstands um die Drehachse als Scheitelpunkt zwischen dem Anfang und dem
Ende des Bereichs oder Konstantbereichs. Vorzugsweise bildet der Mittelpunkt des Bereichs
den Totpunkt des Bereichs bzw. der Totpunkt des Bereichs den Mittelpunkt des Bereichs.
[0058] Vorzugsweise ist der Winkelabstand zwischen dem, vorzugsweise unteren, Bereich, insbesondere
dem Mittelpunkt oder dem Totpunkt des Bereichs, und der Steuerkante der, insbesondere
ersten, absteigenden Unterflügelausnehmung der einen, insbesondere zweiten, Stirnwand
kleiner als der Winkelabstand zwischen dem Bereich, insbesondere dem Mittelpunkt oder
dem Totpunkt des Bereichs, und der Steuerkante der, insbesondere zweiten, aufsteigenden
Unterflügelausnehmung dieser, insbesondere zweiten, Stirnwand und der Winkelabstand
zwischen dem Bereich, insbesondere dem Mittelpunkt oder dem Totpunkt des Bereichs,
und der Steuerkante der, insbesondere ersten, absteigenden Unterflügelausnehmung der
anderen, insbesondere ersten, Stirnwand größer als der Winkelabstand zwischen dem
Bereich, insbesondere dem Mittelpunkt oder dem Totpunkt des Bereichs, und der Steuerkante
der, insbesondere zweiten, aufsteigenden Unterflügelausnehmung dieser, insbesondere
ersten, Stirnwand.
[0059] Vorzugsweise ist der Winkelabstand zwischen dem, vorzugsweise unteren, Bereich, insbesondere
dem Mittelpunkt oder dem Totpunkt des Bereichs, und der Steuerkante der, insbesondere
ersten, absteigenden Unterflügelausnehmung der einen, insbesondere ersten, Stirnwand
größer, gleich oder kleiner als der Winkelabstand zwischen dem Bereich, insbesondere
dem Mittelpunkt oder dem Totpunkt des Bereichs, und der Steuerkante der, insbesondere
ersten, absteigenden Unterflügelausnehmung der anderen, insbesondere zweiten, Stirnwand.
[0060] Vorzugsweise ist der Winkelabstand zwischen dem, vorzugsweise unteren, Bereich, insbesondere
dem Mittelpunkt oder dem Totpunkt des Bereichs, und der Steuerkante der, insbesondere
zweiten, aufsteigenden Unterflügelausnehmung der einen, insbesondere ersten, Stirnwand
größer, gleich oder kleiner als der Winkelabstand zwischen dem Bereich, insbesondere
dem Mittelpunkt oder dem Totpunkt des Bereichs, und der Steuerkante der, insbesondere
zweiten, aufsteigenden Unterflügelausnehmung der anderen, insbesondere zweiten, Stirnwand.
[0061] Vorzugsweise ist der Winkelabstand zwischen dem, vorzugsweise unteren, Bereich, insbesondere
dem Mittelpunkt oder dem Totpunkt des Bereichs, und der Steuerkante der, insbesondere
ersten, absteigenden Unterflügelausnehmung der einen, insbesondere ersten, Stirnwand
größer, gleich oder kleiner als der Winkelabstand zwischen dem Bereich, insbesondere
dem Mittelpunkt oder dem Totpunkt des Bereichs, und der Steuerkante der, insbesondere
zweiten, aufsteigenden Unterflügelausnehmung der anderen, insbesondere zweiten, Stirnwand.
[0062] Insbesondere bei einer mehrflutigen oder mehrhubigen Flügelzellenpumpe erstreckt
sich der, insbesondere untere, Konstantbereich asymmetrisch in zwei benachbarte Fluten,
d. h. insbesondere so, dass der Konstantbereich in einer ersten Flut und einer der
ersten Flut benachbarten zweiten Flut angeordnet ist, wobei seine Umfangserstreckung
in der einen Flut größer ist als die Umfangserstreckung in der anderen Flut.
[0063] Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, die Folgendes umfasst:
- einen Rotor und mehrere von dem Rotor verschiebbar geführte Flügel, wobei der Rotor
je Flügel eine Unterflügelkammer aufweist und jeder Flügel eine verschiebbare Wand
seiner ihm zugeordneten Unterflügelkammer bildet,
- einen Konturring mit einer sich um die Drehachse des Rotors erstreckenden Innenkontur,
an welcher die Flügel entlanggleiten, wenn der Rotor gedreht wird, wobei die Innenkontur
des Konturrings angepasst ist, zumindest einen aufsteigenden Bereich und zumindest
einen absteigenden Bereich zu definieren, wobei ein Flügel aus dem Rotor herausbewegt
wird, während er über den aufsteigenden Bereich gleitet, und in den Rotor hineinbewegt
wird, während er über den absteigenden Bereich gleitet,
- eine an den Rotor stirnseitig angrenzende Stirnwand, insbesondere erste oder zweite
Stirnwand, welche zur Druckversorgung oder Drucksteuerung der Unterflügelkammer eine
sich in Umfangsrichtung erstreckende Unterflügelausnehmung, insbesondere eine erste
absteigende Unterflügelausnehmung, mit einer Steuerkante, die in der Drehrichtung
ein Ende der ersten Unterflügelausnehmung bildet, und eine weitere, sich in Umfangsrichtung
erstreckende Unterflügelausnehmung, insbesondere eine zweite aufsteigende Unterflügelausnehmung,
mit einer Steuerkante, die in Drehrichtung des Rotors einen Anfang der weiteren Unterflügelausnehmung
bildet, aufweist, wobei zwischen den Steuerkanten ein Trennsteg gebildet ist,
- wobei die Innenkontur zwischen dem absteigenden Bereich und dem aufsteigenden Bereich
einen Konstantbereich oder einen Bereich aufweist, der angepasst ist, für den Flügel,
der über diesen Bereich gleitet, in Bezug auf die Bewegung relativ zu dem Rotor einen
Totpunkt, insbesondere oberen oder unteren Totpunkt, zu definieren,
- wobei der Trennsteg, insbesondere ein in Umlaufrichtung des Rotors zwischen den Steuerkanten
gebildeter Mittelpunkt des Trennstegs, um die Drehachse als Scheitelpunkt winkelversetzt
zu dem Bereich oder Konstantbereich, insbesondere einem Mittelpunkt oder dem Totpunkt
des Bereichs oder Konstantbereichs, ist.
[0064] Der Winkelversatz oder -abstand zwischen einem Trennsteg und einem Konstantbereich
oder einem Bereich, der einen oberen oder unteren Totpunkt für einen Flügel definiert,
wird vorteilhaft in der Projektion entlang der Drehachse des Rotors zwischen einer
die Drehachse schneidenden Geraden (Schenkel) durch den Mittelpunkt - bezogen auf
die Umlaufrichtung des Rotors den Mittelpunkt zwischen dem Anfang und dem Ende - des
Trennstegs und einer die Drehachse schneidenden Geraden (Schenkel) durch den Mittelpunkt
- bezogen auf die Umlaufrichtung des Rotors den Mittelpunkt zwischen dem Anfang und
dem Ende - des Konstantbereichs oder des Bereichs, der den Totpunkt für den Flügel
definiert, oder den Totpunkt gemessen. Der Mittelpunkt oder Totpunkt des Bereichs
oder Konstantbereichs liegt vorzugsweise auf einer Winkelhalbierenden des Winkelabstands
um die Drehachse als Scheitelpunkt zwischen dem Anfang und dem Ende des Bereichs oder
Konstantbereichs. Der Mittelpunkt des Trennstegs liegt vorzugsweise auf einer Winkelhalbierenden
des Winkelabstands um die Drehachse als Scheitelpunkt zwischen dem Anfang und dem
Ende des Trennstegs. Vorzugsweise bildet der Mittelpunkt des Bereichs den Totpunkt
des Bereichs bzw. der Totpunkt des Bereichs den Mittelpunkt des Bereichs.
[0065] Vorzugsweise ist der Mittelpunkt des Trennstegs um die Drehachse als Scheitelpunkt
winkelversetzt zu dem Mittelpunkt oder dem, insbesondere unteren, Totpunkt des Bereichs
oder, insbesondere unteren, Konstantbereichs.
[0066] Insbesondere bei einer mehrflutigen oder mehrhubigen Flügelzellenpumpe kann sich
der Trennsteg einer Stirnwand asymmetrisch in zwei benachbarte Fluten erstrecken,
d. h. insbesondere, dass der Trennsteg der Stirnwand in einer ersten Flut und einer
der ersten Flut benachbarten zweiten Flut angeordnet ist, wobei seine Umfangserstreckung
in der einen Flut größer ist als die Umfangserstreckung in der anderen Flut.
[0067] Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft eine beispielsweise zweiflutig oder doppelhubig
ausgebildete Flügelzellenpumpe, die Folgendes umfasst:
- einen Rotor und mehrere von dem Rotor verschiebbar geführte Flügel, wobei der Rotor
je Flügel eine Unterflügelkammer aufweist und jeder Flügel eine verschiebbare Wand
seiner ihm zugeordneten Unterflügelkammer bildet,
- einen Konturring mit einer sich um die Drehachse des Rotors erstreckenden Innenkontur,
an welcher die Flügel entlanggleiten, wenn der Rotor gedreht wird, wobei die Innenkontur
des Konturrings angepasst ist, einen ersten aufsteigenden Bereich und einen ersten
absteigenden Bereich, die einer ersten Flut zugeordnet sind, und einen zweiten aufsteigenden
Bereich und einen zweiten absteigenden Bereich, die der zweiten Flut zugeordnet sind,
zu definieren, wobei ein Flügel aus dem Rotor herausbewegt wird, während er über den
aufsteigenden Bereich gleitet, und in den Rotor hineinbewegt wird, während er über
den absteigenden Bereich gleitet,
- wobei die Stirnwand, insbesondere eine aus einer ersten Stirnwand und einer zweiten
Stirnwand, oder die Stirnwand und eine weitere Stirnwand jeweils:
∘ eine erste aufsteigende Unterflügelausnehmung, mit der eine Unterflügelkammer fluidkommunizierend
verbunden ist, wenn ihr Flügel sich in dem ersten aufsteigenden Bereich des Konturrings
befindet,
∘ eine erste absteigende Unterflügelausnehmung, mit der eine Unterflügelkammer fluidkommunizierend
verbunden ist, wenn ihr Flügel sich in dem ersten absteigenden Bereich des Konturrings
befindet,
∘ eine zweite aufsteigende Unterflügelausnehmung, mit der eine Unterflügelkammer fluidkommunizierend
verbunden ist, wenn ihr Flügel sich in dem zweiten aufsteigenden Bereich des Konturrings
befindet,
∘ eine zweite absteigende Unterflügelausnehmung, mit der eine Unterflügelkammer fluidkommunizierend
verbunden ist, wenn ihr Flügel sich in dem zweiten absteigenden Bereich des Konturrings
befindet,
∘ einen zwischen der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung und der zweiten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung gebildeten Trennsteg und
∘ einen zwischen der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung und der ersten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung gebildeten Trennsteg
aufweisen, wobei
- die Trennstege zueinander um die Drehachse als Scheitelpunkt um einen Winkel ungleich
180° versetzt sind.
[0068] Der Winkelversatz zwischen zwei Trennstegen wird vorteilhaft in der Projektion entlang
der Drehachse zwischen einer die Drehachse des Rotors schneidenden Geraden (Schenkel)
durch den Mittelpunkt des einen Trennstegs und einer die Drehachse des Rotors schneidenden
Geraden (Schenkel) durch den Mittelpunkt des anderen Trennstegs gemessen, wobei die
Drehachse den Scheitelpunkt des Winkels bildet. Der Mittelpunkt eines Trennstegs liegt
vorzugsweise auf der Winkelhalbierenden des Winkelabstands um die Drehachse des Rotors
als Scheitelpunkt zwischen den Steuerkanten, die den Trennsteg in Drehrichtung des
Rotors begrenzen.
[0069] Das Wort fluidisch ist als die Fluidkommunikation betreffend zu verstehen. Wenn zwei
Komponenten fluidisch verbunden sind, ist damit gemeint, dass sie fluidkommunizierend
verbunden sind. Wenn zwei Komponenten fluidisch getrennt oder unverbunden sind, ist
damit gemeint, dass sie die Fluidkommunikation betreffend nicht verbunden sind.
[0070] Die Erfindung wurde anhand mehrerer Ausführungen und Aspekte beschrieben. Im Folgenden
wird eine bevorzugte Ausführung der Erfindung beschrieben. Die dabei offenbarten Merkmale
bilden den Gegenstand der Erfindung einzeln und in jeglicher Merkmalskombination vorteilhaft
weiter. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Draufsicht auf eine Flügelzellenpumpe mit einer Ansichtsebene senkrecht zu einer
Drehachse eines Rotors bei abgenommener zweiter Stirnwand;
- Figur 2
- einen Schnitt entlang der Drehachse der Flügelzellenpumpe aus Figur 1;
- Figur 3
- eine Draufsicht von links auf eine erste Stirnwand der Flügelzellenpumpe aus Figur
2 mit einer Ansichtsebene senkrecht zur Drehachse des Rotors; und
- Figur 4
- eine Draufsicht von rechts auf eine zweite Stirnwand der Flügelzellenpumpe aus Figur
2 mit einer Ansichtsebene senkrecht zur Drehachse des Rotors.
[0071] Das in den Figuren gezeigte Beispiel einer Verdrängerpumpe ist als Flügelzellenpumpe
ausgestaltet. Die Flügelzellenpumpe weist einen Rotor 1 auf, der beispielsweise über
eine Welle-Nabe-Verbindung mit einer Pumpenwelle 5 verdrehfest verbunden ist. Der
Rotor 1 wird außenumfangsseitig von einem Konturring 10, der oftmals auch als Hubring
bezeichnet wird, umgeben. Auf einer ersten Seite des Rotors 1 grenzt stirnseitig an
den Rotor 1 eine erste Stirnwand 30, die beispielsweise von einem ersten Gehäuseteil,
insbesondere Seitenplatte, gebildet wird, an und auf einer zweiten Seite des Rotors
1 grenzt stirnseitig an den Rotor 1 eine zweite Stirnwand 20, die beispielsweise von
einem zweiten Gehäuseteil, insbesondere einer Druckplatte, gebildet wird, an. Der
Rotor 1 ist zwischen der ersten Stirnwand 30 und der zweiten Stirnwand 20 eingefasst.
Die Welle 5 ist an der ersten Stirnwand 30, insbesondere dem ersten Gehäuseteil, und/oder
der zweiten Stirnwand 20, insbesondere dem zweiten Gehäuseteil, beispielsweise mittels
eines Drehlagers drehbar gelagert. Das Drehlager kann beispielsweise ein Wälzlager
oder ein Gleitlager sein. Der Rotor 1 ist relativ zu der ersten Stirnwand 30, der
zweiten Stirnwand 20 und dem Konturring 10 drehbar. In den Figuren 3 und 4 ist die
Drehrichtung des Rotors 1 im Förderbetrieb, d. h. bei Förderung von Fluid von einem
Eingang 31, 35, 21, 25 zu einem Ausgang 32, 36, 22, 26, mittels Drehrichtungspfeilen
angegeben. Die Drehrichtungspfeile in den Figuren 3 und 4 sind gegenläufig, da die
Figur 3 die erste Stirnwand 30 bezogen auf die Figur 2 in einer Ansicht von links
und die Figur 4 die zweite Stirnwand 20 bezogen auf die Figur 2 in einer Ansicht von
rechts zeigen.
[0072] Der Konturring 10 ist zwischen der ersten Stirnwand 30 und der zweiten Stirnwand
20 eingefasst und zu diesen verdrehfest. Der sich ringförmig um die Welle 5 erstreckende
Raum, der von dem Innenumfang des Konturrings 10 umgeben und axial von der ersten
Stirnwand 30 und der zweiten Stirnwand 20 begrenzt wird, kann auch als Pumpenkammer
bezeichnet werden. Der Rotor 1 und von dem Rotor 1 gelagerte Flügel 2 sind in der
Pumpenkammer angeordnet. In dem gezeigten Beispiel ist der Konturring 10 ein von dem
ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil separates Teil. Optional kann der Konturring
10 integral mit dem ersten Gehäuseteil oder dem zweiten Gehäuseteil gebildet sein.
[0073] In dem gezeigten Beispiel bilden die erste Stirnwand 30, insbesondere das erste Gehäuseteil,
und die zweite Stirnwand 20, insbesondere das zweite Gehäuseteil, der Konturring 10
und der Rotor 1 einschließlich der Flügel 2, und optional die Welle 5 einen Pumpeneinsatz,
der in ein beispielsweise topfförmiges Außengehäuse (nicht gezeigt) einsetzbar ist.
Das Außengehäuse weist zumindest einen Innenumfangswand und eine Stirnwand auf. Zwischen
dem Pumpeneinsatz und dem Innenumfang des Außengehäuses kann eine erste Dichtung 7
und eine zweite Dichtung 8 angeordnet sein. Die erste Dichtung 7 kann zwischen dem
ersten Gehäuseteil und dem Innenumfang des Außengehäuses angeordnet sein. Insbesondere
kann das erste Gehäuseteil eine über seinen Außenumfang umlaufende, insbesondere nutförmige,
Vertiefung aufweisen, in der die insbesondere ringförmige Dichtung 7 (beispielsweise
ein O-Ring) sitzt. Die zweite Dichtung 8 kann zwischen dem zweiten Gehäuseteil und
dem Innenumfang des Außengehäuses angeordnet sein. Insbesondere kann das zweite Gehäuseteil
eine über seinen Außenumfang umlaufende, insbesondere nutförmige, Vertiefung aufweisen,
in der die insbesondere ringförmige Dichtung 8 (beispielsweise ein O-Ring) sitzt.
Zwischen der ersten Dichtung 7 und der zweiten Dichtung 8 kann ein Saugraum gebildet
sein, aus dem Fluid über die Pumpenkammer zu mindestens einem Druckraum gefördert
wird. Der mindestens eine Druckraum kann zwischen der Stirnwand des Außengehäuses
und dem ersten Gehäuseteil 30 angeordnet oder gebildet sein.
[0074] Die in dem Beispiel gezeigte Flügelzellenpumpe ist zweiflutig ausgebildet, d. h.,
dass Fluid über einen durch die Pumpenkammer verlaufenden ersten Fluidpfad in den
mindestens einen Druckraum und einen durch die Pumpenkammer, insbesondere in der Pumpenkammer
von dem ersten Fluidpfad separat verlaufenden, zweiten Fluidpfad in den mindestens
einen Druckraum förderbar ist. Der mindestens eine Druckraum kann ein gemeinsamer
Druckraum sein, in den Fluid über den ersten Fluidpfad und den zweiten Fluidpfad gefördert
wird, oder einen ersten Druckraum, in den Fluid über den ersten Fluidpfad gefördert
wird, und einen zweiten Druckraum, in den Fluid über den zweiten Fluidpfad gefördert
wird, umfassen. Der erste Druckraum und der zweite Druckraum können beispielsweise
über eine Dichtung (nicht gezeigt) zueinander abgedichtet sein. Die Dichtung kann
beispielsweise zwischen der Stirnwand des Außengehäuses und dem ersten Gehäuseteil
angeordnet sein.
[0075] Die erste Stirnwand und/oder die zweite Stirnwand, insbesondere das betreffende Gehäuseteil,
können jeweils eine zu den Flügeln 2 hin offene Ausnehmung aufweisen, welche einen
ersten Eingang 31, 21 bildet, der dem ersten Fluidpfad zugeordnet ist, zwischen dem
Saugraum und der Pumpenkammer angeordnet ist und den Saugraum und die Pumpenkammer
fluidkommunizierend miteinander verbindet. Die erste Stirnwand und/oder die zweite
Stirnwand, insbesondere das betreffende Gehäuseteil, können jeweils eine zu den Flügeln
2 hin offene Ausnehmung aufweisen, welche einen ersten Ausgang 32, 22 bildet, der
dem ersten Fluidpfad zugeordnet ist, zwischen dem mindestens einen Druckraum und der
Pumpenkammer angeordnet ist und den mindestens einen Druckraum und die Pumpenkammer
fluidkommunizierend miteinander verbindet. Das erste Gehäuseteil 30 kann die den ersten
Ausgang 32 bildende Ausnehmung, insbesondere einen Kanal, aufweisen, welche zu den
Flügeln 2 hin und zu der Stirnwand des Außengehäuses hin offen ist und/oder beispielsweise
in den mindestens einen Druckraum mündet. Die Eingänge 31, 21 sind jeweils als eine
radial offene Vertiefung in der jeweiligen Stirnwand 30, 20 bzw. im jeweiligen Gehäuseteil
ausgebildet. Die Eingänge 31, 21 liegen sich axial gegenüber. Der Ausgang 32 ist als
ein Durchbruch in der ersten Stirnwand 30 bzw. dem ersten Gehäuseteil ausgebildet.
Der Ausgang 22 ist als eine Vertiefung in der zweiten Stirnwand 20 bzw. dem zweiten
Gehäuseteil ausgebildet. Die Ausgänge 32, 22 liegen sich axial gegenüber. Die Ausgänge
32, 22 sind über einen Kanal 102 in dem Konturring 10 miteinander verbunden. Der Kanal
102 ist als ein Durchbruch in dem Konturring 10 ausgebildet.
[0076] Die erste Stirnwand und/oder die zweite Stirnwand, insbesondere das betreffende Gehäuseteil,
können jeweils eine zu den Flügeln 2 hin offene Ausnehmung aufweisen, welche einen
zweiten Eingang 35, 25 bildet, der dem zweiten Fluidpfad zugeordnet ist, zwischen
dem Saugraum und der Pumpenkammer angeordnet ist und den Saugraum und die Pumpenkammer
fluidkommunizierend miteinander verbindet. Die erste Stirnwand und/oder die zweite
Stirnwand, insbesondere das betreffende Gehäuseteil, können jeweils eine zu den Flügeln
2 hin offene Ausnehmung aufweisen, welche einen zweiten Ausgang 36, 26 bildet, der
dem zweiten Fluidpfad zugeordnet ist, zwischen dem mindestens einen Druckraum und
der Pumpenkammer angeordnet ist und den mindestens einen Druckraum und die Pumpenkammer
fluidkommunizierend miteinander verbindet. Das erste Gehäuseteil 30 kann die den zweiten
Ausgang 36 bildende Ausnehmung, insbesondere einen Kanal, aufweisen, welche zu den
Flügeln 2 hin und zu der Stirnwand des Außengehäuses hin offen ist und/oder beispielsweise
in den mindestens einen Druckraum mündet. Die Eingänge 35, 25 sind jeweils als eine
radial offene Vertiefung in der jeweiligen Stirnwand 30, 20 bzw. im jeweiligen Gehäuseteil
ausgebildet. Die Eingänge 35, 25 liegen sich axial gegenüber. Der Ausgang 36 ist als
ein Durchbruch in der ersten Stirnwand 30 bzw. dem ersten Gehäuseteil ausgebildet.
Der Ausgang 26 ist als eine Vertiefung in der zweiten Stirnwand 20 bzw. dem zweiten
Gehäuseteil ausgebildet. Die Ausgänge 36, 26 liegen sich axial gegenüber. Die Ausgänge
36, 26 sind über einen Kanal 103 in dem Konturring 10 miteinander verbunden. Der Kanal
103 ist als ein Durchbruch in dem Konturring 10 ausgebildet.
[0077] Wie am besten aus der Figur 1 ersichtlich ist, ist radial zwischen dem Rotor 1 und
dem Konturring 10 eine erste Förderkammer, die dem ersten Fluidpfad zugeordnet ist
und eine zweite Förderkammer, die dem zweiten Fluidpfad zugeordnet ist, gebildet.
[0078] Der Rotor 1 weist als Führung dienende, insbesondere schlitzförmige Ausnehmungen
auf. Jeder der Ausnehmungen ist ein Förderelement, nämlich ein Flügel 2 zugeordnet.
Jeder der Flügel 2 ist an seiner Ausnehmung radial oder von der Drehachse D des Rotors
1 weg und zur Drehachse D des Rotors 1 hin verschiebbar, insbesondere mit einem einzigen
translatorischen Freiheitsgrad geführt, hin und her verschiebbar, wie zum Beispiel
aus der Figur 1 erkennbar ist. Die Flügel 2 werden mit dem Rotor 1 mitgedreht. Zwischen
benachbarten Flügeln 2 ist jeweils eine Förderzelle 4 gebildet, deren Volumen sich
in Abhängigkeit von der Drehposition des Rotors 1 um seine Drehachse D verändert.
Da die Pumpe mehrere, insbesondere gleichmäßig, über den Umfang verteilte Flügel 2
aufweist, weist sie auch entsprechend mehrere Förderzellen 4 auf. In jeder der beiden
Förderkammern befinden sich mehrere Förderzellen 4. Die Flügel 2 und der Rotor 1 bilden
mit der ersten Stirnwand 30 einen ersten Dichtspalt und mit der zweiten Stirnwand
20 einen zweiten Dichtspalt.
[0079] Die Innenumfangsfläche des Konturrings 10 weist eine Innenkontur 101 auf, die bewirkt,
dass die Flügel 2 bei einer vollen Umdrehung des Rotors 1 zumindest einmal ausfahren
(Volumenvergrößerung der Förderzelle 4) und einmal einfahren (Volumenverkleinerung
der Förderzelle 4). Die in dem Beispiel aus den Figuren gezeigte Flügelzellenpumpe
ist doppelhubig, d. h. mit zwei Förderkammern ausgebildet, wobei die Flügel 2 während
des Durchlaufens einer Förderkammer einmal ausfahren und einmal einfahren, wenn sie
mittels Drehung des Rotors durch die Förderkammer bewegt werden. Somit wird bewirkt,
dass die Flügel 2 bei einer vollen Umdrehung des Rotors 1 ausfahren, einfahren, ausfahren
und wieder einfahren, oder anders ausgedrückt zweimal ausfahren und zweimal einfahren.
Zwischen benachbarten Flügeln 2 ist jeweils eine Förderzelle 4 gebildet, deren Volumen
sich durch das Ausfahren und Einfahren der diese Förderzelle 4 begrenzenden Flügel
2 vergrößert bzw. verkleinert, nämlich in Abhängigkeit von der Innenkontur 101 der
Innenumfangsfläche des Konturrings 10.
[0080] Der Rotor 1 weist für jeden Flügel 2 jeweils eine Unterflügelkammer 3 auf. Jeder
Flügel 2 bildet eine verschiebbare Wand seiner ihm zugeordneten Unterflügelkammer
3. Zwischen dem Außenumfang des Rotors 1 und jeder der Unterflügelkammern 3 ist eine
schlitzförmige Ausnehmung für die Führung des betreffenden Flügels 2 angeordnet. Die
Unterflügelkammern 3 können eine größere, sich in Umfangsrichtung erstreckende Breite
aufweisen als die schlitzförmigen Ausnehmungen, die zur Führung der Flügel 2 dienen.
Durch eine selektive Druckbeaufschlagung und/oder eine selektive Druckentlastung der
betreffenden Unterflügelkammer 3 mit Druckfluid kann die verschiebbare Wand des Flügels
2 mit einer von der Drehachse D wegweisenden Kraft beaufschlagt oder von dieser Kraft
entlastet werden. Optional kann diese Kraft auch verringert werden. Einerseits möchte
man verhindern, dass die Flügel 2 von der Innenkontur 101 abheben, um undichtigkeitsbedingte
Verluste zu vermeiden, andererseits möchte man verhindern, dass die Flügel 2 zu stark
an die Innenkontur 101 gepresst werden, um reibungsbedingten Verschleiß zu vermeiden
und reibungsbedingten Energieverbrauch gering zu halten.
[0081] Jede der Unterflügelkammern 3 weist eine erste Öffnung, welche zur ersten Stirnwand
hin mündet, und eine zweite Öffnung, welche zur zweiten Stirnwand 20 hin mündet, auf.
[0082] Die auf der ersten Seite des Rotors 1 stirnseitig angrenzende erste Stirnwand 30
weist zur Druckversorgung oder Drucksteuerung der Unterflügelkammern 3 längliche,
sich in Umfangsrichtung erstreckende, insbesondere sich um die Drehachse D gekrümmte,
Unterflügelausnehmungen 33, 34, 37, 38 auf (Figur 3). Die Unterflügelausnehmungen
33, 34, 37, 38 bilden jeweils einen um die Drehachse D umlaufenden Bogenabschnitt
und sind in Umlaufrichtung hintereinander oder in Serie angeordnet, so dass jede erste
Öffnung der Unterflügelkammern 3 jede der Unterflügelausnehmungen 33, 34, 37, 38 während
einer vollständigen Umdrehung des Rotors 1 nacheinander überstreicht. Während eine
erste Öffnung eine der Unterflügelausnehmungen 33, 34, 37, 38 überstreicht, ist die
dieser Öffnung zugeordnete Unterflügelkammer 3 fluidkommunizierend mit dieser Unterflügelausnehmung
verbunden, wodurch die Unterflügelkammer 3 beispielsweise druckbeaufschlagt oder druckentlastet
werden kann.
[0083] In Umlaufrichtung um die Drehachse D ist zwischen der Unterflügelausnehmung 33 und
der Unterflügelausnehmung 34 ein Trennsteg 335 gebildet, der die Unterflügelausnehmungen
33 und 34 voneinander trennt. In Umlaufrichtung um die Drehachse D ist zwischen der
Unterflügelausnehmung 34 und der Unterflügelausnehmung 37 ein Trennsteg 345 gebildet,
der die Unterflügelausnehmungen 34 und 37 voneinander trennt. In Umlaufrichtung um
die Drehachse D ist zwischen der Unterflügelausnehmung 37 und der Unterflügelausnehmung
38 ein Trennsteg 375 gebildet, der die Unterflügelausnehmungen 37 und 38 voneinander
trennt. In Umlaufrichtung um die Drehachse D ist zwischen der Unterflügelausnehmung
38 und der Unterflügelausnehmung 33 ein Trennsteg 385 gebildet, der die Unterflügelausnehmungen
38 und 33 voneinander trennt.
[0084] Die auf der zweiten Seite des Rotors 1 stirnseitig angrenzende zweite Stirnwand 20
weist zur Druckversorgung oder Drucksteuerung der Unterflügelkammern 3 längliche,
sich in Umfangsrichtung erstreckende, insbesondere sich um die Drehachse D gekrümmte,
Unterflügelausnehmungen 23, 24, 27, 28 auf (Figur 4). Die Unterflügelausnehmungen
23, 24, 27, 28 bilden jeweils einen um die Drehachse D umlaufenden Bogenabschnitt
und sind in Umlaufrichtung hintereinander oder in Serie angeordnet, so dass jede zweite
Öffnung der Unterflügelkammern 3 jede der Unterflügelausnehmungen 23, 24, 27, 28 während
einer vollständigen Umdrehung des Rotors 1 nacheinander überstreicht. Während eine
zweite Öffnung eine der Unterflügelausnehmungen 23, 24, 27, 28 überstreicht, ist die
dieser Öffnung zugeordnete Unterflügelkammer 3 fluidkommunizierend mit dieser Unterflügelausnehmung
verbunden, wodurch die Unterflügelkammer 3 beispielsweise druckbeaufschlagt oder druckentlastet
werden kann.
[0085] In Umlaufrichtung um die Drehachse D ist von der Stirnwand zwischen der Unterflügelausnehmung
23 und der Unterflügelausnehmung 24 ein zum Rotor hin offener, insbesondere nutförmiger,
Kanal 239 gebildet, der die Unterflügelausnehmung 23 mit der Unterflügelausnehmung
24 fluidkommunizierend als hydraulische Engstelle verbindet. Die Breite und/oder Tiefe
des Kanals 239 ist/sind kleiner als die Breite und/oder Tiefe des an den Kanal 239
angrenzenden Endes der Unterflügelausnehmung 23 und/oder der Unterflügelausnehmung
24. Eine Flanke des Kanals 239 ist von einem Vorsprung 235 gebildet, der sich von
der Außenflanke der Unterflügelausnehmung 23 und der Außenflanke der Unterflügelausnehmung
24 zur Drehachse D hin erstreckt. Durch den Kanal 239 kann ein gedrosselter Fluidaustausch
zwischen den Ausnehmungen 23 und 24 stattfinden.
[0086] In Umlaufrichtung um die Drehachse D ist von der Stirnwand zwischen der Unterflügelausnehmung
27 und der Unterflügelausnehmung 28 ein zum Rotor hin offener, insbesondere nutförmiger,
Kanal 279 gebildet, der die Unterflügelausnehmung 27 mit der Unterflügelausnehmung
28 fluidkommunizierend als hydraulische Engstelle verbindet. Die Breite und/oder Tiefe
des Kanals 279 ist/sind kleiner als die Breite und/oder Tiefe des an den Kanal 279
angrenzenden Endes der Unterflügelausnehmung 27 und/oder der Unterflügelausnehmung
28. Eine Flanke des Kanals 279 ist von einem Vorsprung 275 gebildet, der sich von
der Außenflanke der Unterflügelausnehmung 27 und der Außenflanke der Unterflügelausnehmung
28 zur Drehachse D hin erstreckt. Durch den Kanal 279 kann ein gedrosselter Fluidaustausch
zwischen den Ausnehmungen 27 und 28 stattfinden.
[0087] Der Vorsprung 235, 275 kann als ein Trennsteg bezeichnet werden, der die benachbarten
Unterflügelausnehmungen gedrosselt miteinander verbindet. Alternativ kann auf die
Kanäle 239 und/oder 279 verzichtet werden und stattdessen in Umlaufrichtung um die
Drehachse D zwischen den Unterflügelausnehmungen 23 und 24 und/oder 27 und 28 ein
Trennsteg gebildet sein, der die Unterflügelausnehmungen 23 und 24 bzw. 27 und 28
fluidisch voneinander trennt.
[0088] In Umlaufrichtung um die Drehachse D ist zwischen der Unterflügelausnehmung 24 und
der Unterflügelausnehmung 27 ein Trennsteg 245 angeordnet, der die Unterflügelausnehmungen
24 und 27 voneinander trennt. In Umlaufrichtung um die Drehachse D ist zwischen der
Unterflügelausnehmung 28 und der Unterflügelausnehmung 23 ein Trennsteg 285 angeordnet,
der die Unterflügelausnehmungen 28 und 23 voneinander trennt.
[0089] Während einer vollen Umdrehung des Rotors 1 überstreichen die ersten Öffnungen der
Unterflügelkammern 3 nicht nur die Unterflügelausnehmungen 33, 34, 37, 38, sondern
auch die Trennstege 335, 345, 375, 385, bzw. die zweiten Öffnungen der Unterflügelkammern
3 nicht nur die Unterflügelkammern 23, 24, 27, 28, sondern auch die Trennstege 245,
285 und die Kanäle 239, 279 und/oder die Vorsprünge 235, 275 oder die alternativ zu
den Kanälen bzw. Vorsprüngen vorgesehenen Trennstege (nicht gezeigt).
[0090] Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, weist das die erste Stirnwand 30 bildende erste
Gehäuseteil einen Kanal 334 auf, der in die Unterflügelausnehmung 33 mündet. Der Kanal
334 verbindet die Druckseite, beispielsweise den ersten Ausgang 32 oder den mindestens
einen Druckraum oder den ersten Druckraum fluidkommunizierend mit der Unterflügelausnehmung
33. Hierdurch werden die Unterflügelausnehmung 33 und die Unterflügelkammer(n) 3,
deren erste Öffnung sich in einer Position befindet, in der sie die Unterflügelausnehmung
33 zumindest teilweise überlappt, mit Druckfluid versorgt. Ferner weist das erste
Gehäuseteil einen Kanal 374 auf, der in die Unterflügelausnehmung 37 mündet. Der Kanal
374 verbindet die Druckseite, beispielsweise den zweiten Ausgang 36 oder den mindestens
einen Druckraum oder den zweiten Druckraum fluidkommunizierend mit der Unterflügelausnehmung
37. Hierdurch werden die Unterflügelausnehmung 37 und die Unterflügelkammer(n) 3,
deren erste Öffnung sich in einer Position befindet, in der sie die Unterflügelausnehmung
37 zumindest teilweise überlappt, mit Druckfluid versorgt.
[0091] Die Unterflügelausnehmungen 34, 38 sind in diesem Beispiel in Bezug auf die Saugseite
und die Druckseite der ersten Stirnwand 30 abgeschlossen, d. h., dass das erste Gehäuseteil
keinen Kanal aufweist, der die Druckseite oder die Saugseite der ersten Stirnwand
30 fluidkommunizierend mit den Unterflügelausnehmungen 34, 38 verbindet. In einer
alternativen Ausführung können die Kanäle 334, 374 in die Unterflügelausnehmungen
34, 38 münden, wobei die Unterflügelausnehmungen 33, 37 in Bezug auf die Saugseite
und die Druckseite abgeschlossen sind. In noch einer alternativen Ausführung kann
zusätzlich zu der in der Figur 3 gezeigten Anordnung das erste Gehäuseteil einen weiteren
Kanal bilden, der in die Unterflügelausnehmung 34 mündet und die Saugseite oder die
Druckseite fluidkommunizierend mit der Unterflügelausnehmung 34 verbindet, und noch
einen weiteren Kanal bilden, der in die Unterflügelausnehmung 38 mündet und die Saugseite
oder die Druckseite fluidkommunizierend mit der Unterflügelausnehmung 38 verbindet.
[0092] Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, sind die Unterflügelausnehmungen 23, 24 in Bezug
auf die Saugseite und die Druckseite der zweiten Stirnwand 20 abgeschlossen, d. h.,
dass das zweite Gehäuseteil keinen Kanal aufweist, der die Druckseite oder die Saugseite
der zweiten Stirnwand 20 fluidkommunizierend mit den Unterflügelausnehmungen 23, 24
verbindet. Gleiches gilt sinngemäß für die Unterflügelausnehmungen 27, 28. Demnach
sind die Unterflügelausnehmungen 27, 28 in Bezug auf die Saugseite und die Druckseite
der zweiten Stirnwand 20 abgeschlossen, d. h., dass das zweite Gehäuseteil keinen
Kanal aufweist, der die Druckseite oder die Saugseite der zweiten Stirnwand 20 fluidkommunizierend
mit den Unterflügelausnehmungen 27, 28 verbindet.
[0093] Die Unterflügelausnehmung 23 der zweiten Stirnwand 20 wird über die Unterflügelkammern
3 von der Unterflügelausnehmung 33 der ersten Stirnwand 30 mit Druckfluid versorgt.
Das Fluid strömt axial durch die Unterflügelkammern 3 von der Unterflügelausnehmung
33 der ersten Stirnwand 30 in die Unterflügelausnehmung 23 der zweiten Stirnwand 20.
Die Unterflügelausnehmung 24 der zweiten Stirnwand 20 wird über den Kanal 239 durch
die Unterflügelausnehmung 23 der zweiten Stirnwand 20 mit Druckfluid versorgt. Die
Unterflügelausnehmung 34 der ersten Stirnwand 30 wird über die Unterflügelkammern
3 von der Unterflügelausnehmung 24 der zweiten Stirnwand 20 mit Druckfluid versorgt.
Das Fluid strömt axial durch die Unterflügelkammern 3 von der Unterflügelausnehmung
24 der zweiten Stirnwand 20 in die Unterflügelausnehmung 34 der ersten Stirnwand 30.
Dadurch wird das Fluid axial durch die Unterflügelkammern 3 und damit den Rotor 1
gezwungen, wodurch die Druckbeaufschlagung der Flügel 2 verbessert wird, insbesondere
gleichmäßig erfolgt.
[0094] Die Unterflügelausnehmung 27 der zweiten Stirnwand 20 wird über die Unterflügelkammern
3 von der Unterflügelausnehmung 37 der ersten Stirnwand 30 mit Druckfluid versorgt.
Das Fluid strömt axial durch die Unterflügelkammern 3 von der Unterflügelausnehmung
37 der ersten Stirnwand 30 in die Unterflügelausnehmung 27 der zweiten Stirnwand 20.
Die Unterflügelausnehmung 28 der zweiten Stirnwand 20 wird über den Kanal 279 durch
die Unterflügelausnehmung 27 der zweiten Stirnwand 20 mit Druckfluid versorgt. Die
Unterflügelausnehmung 38 der ersten Stirnwand 30 wird über die Unterflügelkammern
3 von der Unterflügelausnehmung 28 der zweiten Stirnwand 20 mit Druckfluid versorgt.
Das Fluid strömt axial durch die Unterflügelkammern 3 von der Unterflügelausnehmung
28 der zweiten Stirnwand 20 in die Unterflügelausnehmung 38 der ersten Stirnwand 30.
Dadurch wird das Fluid axial durch die Unterflügelkammern 3 und damit den Rotor 1
gezwungen, wodurch die Druckbeaufschlagung der Flügel 2 verbessert wird, insbesondere
gleichmäßig erfolgt.
[0095] Die Unterflügelausnehmungen 33, 34, 37, 38, 23, 24, 27, 28 weisen jeweils eine Steuerkante
331, 341, 371, 381, 231, 241, 271, 281 auf, die bezogen auf die Drehrichtung des Rotors
1 einen Anfang ihrer jeweiligen Unterflügelausnehmung 33, 34, 37, 38, 23, 24, 27,
28 bilden. In Drehrichtung des Rotors 1 winkelversetzt weisen die Unterflügelausnehmungen
33, 34, 37, 38, 23, 24, 27, 28 jeweils eine Steuerkante 332, 342, 372, 382, 232, 242,
272, 282 auf, die bezogen auf die Drehrichtung des Rotors 1 ein Ende ihrer jeweiligen
Unterflügelausnehmung 33, 34, 37, 38, 23, 24, 27, 28 bilden. Die Steuerkanten 241,
232 werden von dem Vorsprung 235 und die Steuerkanten 281, 272 werden von dem Vorsprung
275 gebildet.
[0096] Die Unterflügelausnehmungen 33, 34, 37, 38, 23, 24, 27, 28 weisen jeweils einen Boden
auf, der die jeweilige Unterflügelausnehmung hinsichtlich ihrer Tiefe entlang der
Drehachse D begrenzt. Während die Unterflügelausnehmungen 34, 38, 23, 24, 27, 28 jeweils
einen durchgehenden Boden aufweisen, ist der Boden der Unterflügelausnehmungen 33,
37 durch die in die Unterflügelausnehmungen 33, 37 mündenden Kanäle 334, 374 unterbrochen.
Der Übergang 333, an dem der Boden der Unterflügelausnehmung 33 in eine Wandung des
Kanals 334 übergeht, ist bezogen auf die Drehachse D als Scheitelpunkt winkelversetzt
zu der Steuerkante 331 und der Steuerkante 332, insbesondere in etwa mittig, wie zum
Beispiel im mittleren Drittel, zwischen den Steuerkanten 331, 332 angeordnet. Der
Boden der Unterflügelausnehmung 33 ist zwischen der Steuerkante 331 und dem Übergang
333 gebildet. Der Übergang 373, an dem der Boden der Unterflügelausnehmung 37 in eine
Wandung des Kanals 374 übergeht, ist bezogen auf die Drehachse D als Scheitelpunkt
winkelversetzt zu der Steuerkante 371 und der Steuerkante 372, insbesondere näher
an der Steuerkante 372 als an der Steuerkante 371, insbesondere in dem an die Steuerkante
372 angrenzenden Drittel der Unterflügelausnehmung 37 angeordnet. Der Boden der Unterflügelausnehmung
37 ist zwischen der Steuerkante 371 und dem Übergang 373 gebildet.
[0097] Der Öffnungsquerschnitt des Kanals 334 und der Öffnungsquerschnitt des Kanals 374
unterscheiden sich voneinander. Der Öffnungsquerschnitt des Kanals 334 ist größer
als der Öffnungsquerschnitt des Kanals 374. Die Kanäle 334, 374 sind jeweils als ein
Durchbruch in der ersten Stirnwand 30 bzw. dem ersten Gehäuseteil ausgebildet.
[0098] Die sich bezogen auf die Drehachse D in radialer Richtung erstreckende Breite am
Anfang der Unterflügelausnehmungen 33, 37, 23, 27 ist kleiner als die sich bezogen
auf die Drehachse D in radialer Richtung erstreckende Breite am Ende der jeweiligen
Unterflügelausnehmung 33, 37, 23, 27. Die sich bezogen auf die Drehachse D in radialer
Richtung erstreckende Breite am Anfang der Unterflügelausnehmungen 34, 38, 24, 28
ist größer als die sich bezogen auf die Drehachse D in radialer Richtung erstreckende
Breite am Ende der jeweiligen Unterflügelausnehmung 34, 38, 24, 28.
[0099] Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, weist der Konturring 10 die Innenkontur 101 auf.
Die Innenkontur 101 weist einen ersten aufsteigenden Bereich 11, einen Konstantbereich
12, einen ersten absteigenden Bereich 13, einen Konstantbereich 14, einen zweiten
aufsteigenden Bereich 15, einen Konstantbereich 16, einen zweiten absteigenden Bereich
17 und einen Konstantbereich 18 auf, die bei einer vollen Umdrehung in der genannten
Reihenfolge von den an der Innenkontur 101 entlang gleitenden Flügeln 2 durchlaufen
werden. Wenn ein Flügel 2 den Bereich 11 oder 15 durchläuft, fährt er aus dem Rotor
1 aus, weshalb diese Bereiche als aufsteigende Bereiche 11, 15 bezeichnet werden.
Wenn ein Flügel 2 den Bereich 13 oder 17 durchläuft, fährt er in den Rotor 1 ein,
weshalb diese Bereiche als absteigende Bereiche 13, 17 bezeichnet werden. Der aufsteigende
Bereich 11 und der absteigende Bereich 13 sind der ersten Flut zugeordnet und werden
daher als erster aufsteigender Bereich 11 und erster absteigender Bereich 13 bezeichnet.
Der aufsteigende Bereich 15 und der absteigende Bereich 17 sind der zweiten Flut zugeordnet
und werden daher als zweiter aufsteigender Bereich 15 und zweiter absteigender Bereich
17 bezeichnet.
[0100] Wenn die Flügel 2 den aufsteigenden Bereich 11, 15 durchlaufen, fahren die Flügel
2 aus, wodurch sich die an diese Flügel 2 angrenzenden Förderzellen 4 vergrößern.
Wenn die Flügel 2 den absteigenden Bereich 13, 17 durchlaufen, fahren die Flügel 2
ein, wodurch sich die an diese Flügel 2 angrenzenden Förderzellen 4 verkleinern.
[0101] Der Eingang 31 und/oder 21 ist in Bezug auf den ersten aufsteigenden Bereich 11 der
Innenkontur 101 so angeordnet, dass der Flügel 2, der an dem ersten aufsteigenden
Bereich 11 entlanggleitet, den Eingang 31 bzw. 21 überstreicht, wodurch sich die an
den Flügel 2 angrenzende Förderzelle 4 mit Fluid aus dem Eingang 31 bzw. 21 füllt.
[0102] Die Unterflügelausnehmung 33 ist in Bezug auf den ersten aufsteigenden Bereich 11
der Innenkontur 101 so angeordnet, dass die Unterflügelkammer 3, deren zugeordneter
Flügel 2 an dem ersten aufsteigenden Bereich 11 entlang gleitet, mit ihrer ersten
Öffnung zumindest in teilweiser Überdeckung mit der Unterflügelausnehmung 33 ist,
wodurch die Unterflügelausnehmung 33 fluidkommunizierend mit der Unterflügelkammer
3 verbunden ist, wenn sich der zugeordnete Flügel 2 in dem ersten aufsteigenden Bereich
11 der Innenkontur 101 befindet. Hierdurch kann das Ausfahren des Flügels 2 aus dem
Rotor 1 durch Druckfluid aus der Unterflügelausnehmung 33 unterstützt werden sowie
sichergestellt werden, dass der Flügel 2 an der Innenkontur 101 anliegt.
[0103] Die Unterflügelausnehmung 23 ist in Bezug auf den ersten aufsteigenden Bereich 11
der Innenkontur 101 so angeordnet, dass die Unterflügelkammer 3, deren zugeordneter
Flügel 2 an dem ersten aufsteigenden Bereich 11 entlang gleitet, mit ihrer zweiten
Öffnung zumindest in teilweiser Überdeckung mit der Unterflügelausnehmung 23 ist,
wodurch die Unterflügelausnehmung 23 fluidkommunizierend mit der Unterflügelkammer
3 verbunden ist, wenn sich der zugeordnete Flügel 2 in dem ersten aufsteigenden Bereich
11 der Innenkontur 101 befindet. Hierdurch kann das Ausfahren des Flügels 2 aus dem
Rotor 1 durch Fluid aus der Unterflügelausnehmung 23 unterstützt werden, wobei die
Unterflügelausnehmung 24 über den Kanal 239 mit Fluid aus der Unterflügelausnehmung
23 versorgt wird. Ferner kann dadurch sichergestellt werden, dass der Flügel 2 an
der Innenkontur 101 anliegt. Die Unterflügelausnehmung 23 wird wiederum mit Fluid
aus mindestens einer der Unterflügelkammern 3 versorgt, wie weiter unten beschrieben
wird.
[0104] Aufgrund der Interaktion zwischen der Unterflügelkammer 3, deren Flügel 2 den ersten
aufsteigenden Bereich 11 durchläuft, und den Unterflügelausnehmungen 33, 23, können
letztere als erste aufsteigende Unterflügelausnehmungen 23, 33 bezeichnet werden.
[0105] Der Ausgang 32 und optional die von der zweiten Stirnwand 20 gebildete Vertiefung
22 sind in Bezug auf den ersten absteigenden Bereich 13 der Innenkontur 101 so angeordnet,
dass der Flügel 2, der an dem ersten absteigenden Bereich 13 entlanggleitet, den Ausgang
32 bzw. die Vertiefung 22 überstreicht, wodurch sich die an den Flügel 2 angrenzende
Förderzelle 4 in den Ausgang 32 und optional in die Vertiefung 22 entleert.
[0106] Die Unterflügelausnehmung 34 ist in Bezug auf den ersten absteigenden Bereich 13
der Innenkontur 101 so angeordnet, dass die Unterflügelkammer 3, deren zugeordneter
Flügel 2 an dem ersten absteigenden Bereich 13 entlanggleitet, mit ihrer ersten Öffnung
zumindest in teilweiser Überdeckung mit der Unterflügelausnehmung 34 ist, wodurch
die Unterflügelausnehmung 34 fluidkommunizierend mit der Unterflügelkammer 3 verbunden
ist, wenn sich der zugeordnete Flügel 2 in dem ersten absteigenden Bereich 13 der
Innenkontur 101 befindet. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Flügel 2 auch
beim Einfahren an der Innenkontur 101 anliegt.
[0107] Die Unterflügelausnehmung 24 ist in Bezug auf den ersten absteigenden Bereich 13
der Innenkontur 101 so angeordnet, dass die Unterflügelkammer 3, deren zugeordneter
Flügel 2 an dem ersten absteigenden Bereich 13 entlanggleitet, mit ihrer zweiten Öffnung
zumindest in teilweiser Überdeckung mit der Unterflügelausnehmung 24 ist, wodurch
die Unterflügelausnehmung 24 fluidkommunizierend mit der Unterflügelkammer 3 verbunden
ist, wenn sich der zugeordnete Flügel 2 in dem ersten absteigenden Bereich 13 der
Innenkontur 101 befindet. Das aus der Unterflügelkammer 3 in die Unterflügelausnehmung
23 abgegebene Fluid - wie weiter oben beschrieben - strömt durch den Kanal 239 in
die Unterflügelausnehmung 24 und durch die Unterflügelkammern 3 aus der Unterflügelausnehmung
24 in die Unterflügelausnehmung 34. Die mindestens eine Unterflügelkammer 3, deren
erste Öffnung zumindest in teilweiser Überdeckung mit der Unterflügelausnehmung 34
und/oder deren zweite Öffnung zumindest in teilweiser Überdeckung mit der Unterflügelausnehmung
24 ist, wird dadurch mit Fluid versorgt.
[0108] Aufgrund der Interaktion zwischen der Unterflügelkammer 3, deren Flügel 2 den ersten
absteigenden Bereich 13 durchläuft, und den Unterflügelausnehmungen 34, 24, können
letztere als erste absteigende Unterflügelausnehmungen 24, 34 bezeichnet werden.
[0109] Der Eingang 35 und/oder 25 ist in Bezug auf den zweiten aufsteigenden Bereich 15
der Innenkontur 101 so angeordnet, dass der Flügel 2, der an dem zweiten aufsteigenden
Bereich 15 entlanggleitet, den Eingang 35 bzw. 25 überstreicht, wodurch sich die an
den Flügel 2 angrenzende Förderzelle 4, mit Fluid aus dem Eingang 35 bzw. 25 füllt.
Die Unterflügelausnehmung 37 ist in Bezug auf den zweiten aufsteigenden Bereich 15
der Innenkontur 101 so angeordnet, dass die Unterflügelkammer 3, deren zugeordneter
Flügel 2 an dem zweiten aufsteigenden Bereich 15 entlanggleitet, mit ihrer ersten
Öffnung zumindest in teilweiser Überdeckung mit der Unterflügelausnehmung 37 ist,
wodurch die Unterflügelausnehmung 37 fluidkommunizierend mit der Unterflügelkammer
3 verbunden ist, wenn sich der zugeordnete Flügel 2 in dem zweiten aufsteigenden Bereich
15 der Innenkontur 101 befindet. Hierdurch kann das Ausfahren des Flügels 2 aus dem
Rotor 1 durch Druckfluid aus der Unterflügelausnehmung 37 unterstützt werden. Die
Unterflügelausnehmung 27 ist in Bezug auf den zweiten aufsteigenden Bereich 15 der
Innenkontur 101 so angeordnet, dass die Unterflügelkammer 3, deren zugeordneter Flügel
2 an dem zweiten aufsteigenden Bereich 15 entlanggleitet, mit ihrer zweiten Öffnung
zumindest in teilweiser Überdeckung mit der Unterflügelausnehmung 27 ist, wodurch
die Unterflügelausnehmung 27 fluidkommunizierend mit der Unterflügelkammer 3 verbunden
ist, wenn sich der zugeordnete Flügel 2 in dem zweiten aufsteigenden Bereich 15 der
Innenkontur 101 befindet. Hierdurch kann das Ausfahren des Flügels 2 aus dem Rotor
1 durch Fluid aus der Unterflügelausnehmung 27 unterstützt werden, wobei die Unterflügelausnehmung
28 über den Kanal 279 mit Fluid aus der Unterflügelausnehmung 27 versorgt wird. Die
Unterflügelausnehmung 27 wird wiederum mit Fluid aus mindestens einer der Unterflügelkammern
3 versorgt, wie weiter unten beschrieben wird.
[0110] Aufgrund der Interaktion zwischen der Unterflügelkammer 3, deren Flügel 2 den zweiten
aufsteigenden Bereich 15 durchläuft, und der Unterflügelausnehmungen 37, 27, können
letztere als zweite aufsteigende Unterflügelausnehmungen 27, 37 bezeichnet werden.
[0111] Der Ausgang 36 und optional die von der zweiten Stirnwand 20 gebildete Vertiefung
26 sind in Bezug auf den zweiten absteigenden Bereich 17 der Innenkontur 101 so angeordnet,
dass der Flügel 2, der an dem zweiten absteigenden Bereich 17 entlanggleitet, den
Ausgang 36 bzw. die Vertiefung 26 überstreicht, wodurch sich die an den Flügel 2 angrenzende
Förderzelle 4 in den Ausgang 36 und optional in die Vertiefung 26 entleert. Die Unterflügelausnehmung
38 ist in Bezug auf den zweiten absteigenden Bereich 17 der Innenkontur 101 so angeordnet,
dass die Unterflügelkammer 3, deren zugeordneter Flügel 2 an dem zweiten absteigenden
Bereich 17 entlanggleitet, mit ihrer ersten Öffnung zumindest in teilweiser Überdeckung
mit der Unterflügelausnehmung 38 ist, wodurch die Unterflügelausnehmung 38 fluidkommunizierend
mit der Unterflügelkammer 3 verbunden ist, wenn sich der zugeordnete Flügel 2 in dem
zweiten absteigenden Bereich 17 der Innenkontur 101 befindet.
[0112] Die Unterflügelausnehmung 28 ist in Bezug auf den zweiten absteigenden Bereich 17
der Innenkontur 101 so angeordnet, dass die Unterflügelkammer 3, deren zugeordneter
Flügel 2 an dem zweiten absteigenden Bereich 17 entlanggleitet, mit ihrer zweiten
Öffnung zumindest in teilweiser Überdeckung mit der Unterflügelausnehmung 28 ist,
wodurch die Unterflügelausnehmung 28 fluidkommunizierend mit der Unterflügelkammer
3 verbunden ist, wenn sich der zugeordnete Flügel 2 in dem zweiten absteigenden Bereich
17 der Innenkontur 101 befindet. Das aus der Unterflügelkammer 3 in die Unterflügelausnehmung
27 abgegebene Fluid - wie weiter oben beschrieben - strömt durch den Kanal 279 in
die Unterflügelausnehmung 28 und durch die Unterflügelkammern 3 aus der Unterflügelausnehmung
28 in die Unterflügelausnehmung 38. Die mindestens eine Unterflügelkammer 3, deren
erste Öffnung zumindest in teilweiser Überdeckung mit der Unterflügelausnehmung 38
und/oder deren zweite Öffnung zumindest in teilweiser Überdeckung mit der Unterflügelausnehmung
28 ist, wird dadurch mit Fluid versorgt.
[0113] Aufgrund der Interaktion zwischen der Unterflügelkammer 3, deren Flügel 2 den zweiten
absteigenden Bereich 17 durchläuft, und der Unterflügelausnehmungen 38, 28, können
letztere als zweite absteigende Unterflügelausnehmungen 28, 38 bezeichnet werden.
[0114] Zwischen dem ersten aufsteigenden Bereich 11 und dem ersten absteigenden Bereich
13 und zwischen dem zweiten aufsteigenden Bereich 15 und dem zweiten absteigenden
Bereich 17 bildet die Innenkontur 101 einen Konstantbereich 12 bzw. 16. Zwischen dem
ersten absteigenden Bereich 13 und dem zweiten aufsteigenden Bereich 15 und zwischen
dem zweiten absteigenden Bereich 17 und dem ersten aufsteigenden Bereich 11 bildet
die Innenkontur 101 einen Konstantbereich 14 bzw. 18. Die Konstantbereiche 12, 14,
16, 18 sind so ausgebildet, dass die Flügel 2, wenn sie durch den Konstantbereich
bewegt werden, in Bezug auf den Rotor 1 stillstehen, d. h. weder einfahren noch ausfahren.
Beispielsweise kann die Innenkontur 101 in den Konstantbereichen eine Kreisbogenform
um die Drehachse D als Mittelpunkt aufweisen.
[0115] Wenn ein Flügel 2 den Konstantbereich 12 bzw. 16 durchläuft, nimmt er einen oberen
Totpunkt ein, bei dem seine Bewegungsrichtung in Bezug auf den Rotor umgekehrt wird.
Die Konstantbereiche 12 bzw. 16 können daher als obere Konstantbereiche 12, 16 bezeichnet
werden. Da der obere Konstantbereich 12 der ersten Flut zugeordnet ist, kann er als
erster oberer Konstantbereich bezeichnet werden. Da der obere Konstantbereich 16 der
zweiten Flut zugeordnet ist, kann er als zweiter oberer Konstantbereich bezeichnet
werden. Wenn ein Flügel den Konstantbereich 14 bzw. 18 durchläuft, nimmt er einen
unteren Totpunkt ein, bei dem seine Bewegungsrichtung in Bezug auf den Rotor 1 umgekehrt
wird. Die Konstantbereiche 14 bzw. 18 können daher als untere Konstantbereiche 14,
18 bezeichnet werden. Die Konstantbereiche 14, 18 trennen die erste und die zweite
Flut voneinander und werden daher keiner speziellen Flut bzw. ausschließlich einer
der Fluten zugeordnet.
[0116] In dem in der Figur 1 gezeigten Beispiel ist der Winkelabstand zwischen zwei benachbarten
Flügeln 2 kleiner als der Winkelabstand zwischen dem Anfang und dem Ende des Konstantbereichs
12, 14, 16, 18. Mit anderen Worten kann der Rotor 1 in Bezug auf den Konturring 10
in eine oder mehrere Positionen gedreht werden, in denen eine Förderzelle 4 sich vollständig
in einem der Konstantbereiche 12, 14, 16, 18 befindet. In dem in der Figur 1 gezeigten
Beispiel kann der Rotor 1 in Bezug auf den Konturring 10 sogar in eine oder mehrere
Positionen gedreht werden, in denen sich gleichzeitig jeweils eine Förderzelle 4 in
den Konstantbereichen 12, 14, 16, 18 befindet.
[0117] Der Winkelabstand zwischen zwei benachbarten Flügeln 2 ist kleiner als der Winkelabstand
zwischen der in den Pumpenraum mündenden Öffnung des Eingangs 31 und der in den Pumpenraum
mündenden Öffnung des Ausgangs 32. Dadurch wird verhindert, dass eine Förderzelle
4 eine Position einnehmen kann, in der sie den Eingang 31 und den Ausgang 32 überbrückt
oder kurzschließt. Alternativ oder zusätzlich ist der Winkelabstand zwischen zwei
benachbarten Flügeln 2 kleiner als der Winkelabstand zwischen der in den Pumpenraum
mündenden Öffnung des Eingangs 35 und der in den Pumpenraum mündenden Öffnung des
Ausgangs 36. Auch hierdurch wird verhindert, dass eine Förderzelle 4 eine Position
einnehmen kann, in der sie den Eingang 35 und den Ausgang 36 überbrückt oder kurzschließt.
[0118] Der Winkelabstand zwischen zwei benachbarten Flügeln 2 ist kleiner als der Winkelabstand
zwischen der in den Pumpenraum mündenden Öffnung des ersten Ausgangs 32 und der in
den Pumpenraum mündenden Öffnung des zweiten Eingangs 35. Dadurch wird verhindert,
dass eine Förderzelle 4 eine Position einnehmen kann, in der sie den Ausgang 32 und
den Eingang 35 überbrückt oder kurzschließt. Alternativ oder zusätzlich ist der Winkelabstand
zwischen zwei benachbarten Flügeln 2 kleiner als der Winkelabstand zwischen der in
den Pumpenraum mündenden Öffnung des zweiten Ausgangs 36 und der in den Pumpenraum
mündenden Öffnung des ersten Eingangs 31. Hierdurch wird verhindert, dass eine Förderzelle
4 eine Position einnehmen kann, in der sie den Ausgang 36 und den Eingang 31 überbrückt
oder kurzschließt.
[0119] Die Unterflügelausnehmung 23 der zweiten Stirnwand 20 liegt der Unterflügelausnehmung
33 axial gegenüber. Die Unterflügelausnehmungen 23, 33 sind gleichartig zueinander.
Sie sind beide in dem ersten aufsteigenden Bereich 11 angeordnet. Die Unterflügelausnehmung
24 liegt der Unterflügelausnehmung 34 axial gegenüber. Die Unterflügelausnehmungen
24, 34 sind gleichartig zueinander. Sie sind beide in dem ersten absteigenden Bereich
13 angeordnet. Die Unterflügelausnehmung 27 liegt der Unterflügelausnehmung 37 axial
gegenüber. Die Unterflügelausnehmungen 27, 37 sind gleichartig zueinander. Sie sind
beide in dem zweiten aufsteigenden Bereich 15 angeordnet. Die Unterflügelausnehmung
28 liegt der Unterflügelausnehmung 38 axial gegenüber. Die Unterflügelausnehmungen
28, 38 sind gleichartig zueinander. Sie sind beide in dem zweiten absteigenden Bereich
17 angeordnet. Die Projektion der jeweiligen Unterflügelausnehmung 23, 24, 27, 28
der zweiten Stirnwand 20 entlang der Drehachse D überlappt die ihr jeweils gegenüberliegende
Unterflügelausnehmung 33, 34, 37, 38 der ersten Stirnwand 30, und umgekehrt. In der
Figur 3 ist ein die Unterflügelausnehmung 34 in der Projektion überlappender Abschnitt
der Unterflügelausnehmung 24 in der Gestalt einer gepunkteten Linie eingezeichnet,
in der die Steuerkante 242 entsprechend markiert ist. In der Figur 4 ist die Projektion
der Steuerkante 342 in der Gestalt einer gepunkteten Linie eingezeichnet. Ferner ist
in der Figur 3 die Projektion der Steuerkante 271 in der Gestalt einer gepunkteten
Linie eingezeichnet. In der Figur 4 ist ein die Unterflügelausnehmung 27 in der Projektion
überlappender Abschnitt der Unterflügelausnehmung 37 in der Gestalt einer gepunkteten
Linie eingezeichnet, in der die Steuerkante 371 entsprechend markiert ist.
[0120] Insbesondere kann eine Unterflügelkammer 3 in einer Drehwinkelposition des Rotors
1, in der sich der ihr zugeordnete Flügel 2 in dem ersten aufsteigenden Bereich 11
befindet, fluidkommunizierend mit den Unterflügelausnehmungen 23 und 33, in einer
Drehwinkelposition des Rotors 1, in der sich der ihr zugeordnete Flügel 2 in dem ersten
absteigenden Bereich 13 befindet, fluidkommunizierend mit den Unterflügelausnehmungen
24 und 34, in einer Drehwinkelposition des Rotors 1, in der sich der ihr zugeordnete
Flügel 2 in dem zweiten aufsteigenden Bereich 15 befindet, fluidkommunizierend mit
den Unterflügelausnehmungen 27 und 37, und in einer Drehposition des Rotors 1, in
der sich der ihr zugeordnete Flügel 2 in dem zweiten absteigenden Bereich 17 befindet,
fluidkommunizierend mit den Unterflügelausnehmungen 27 und 38 verbunden sein.
[0121] Wie aus den Figuren 3 und 4 erkennbar ist, sind die Steuerkante 342 und die, insbesondere
gleichartige, Steuerkante 242 bezogen auf die Drehachse D als Scheitelpunkt (in der
Projektion entlang der Drehachse D) winkelversetzt zueinander angeordnet. Dadurch
wird bewirkt, dass bei einer Drehung des Rotors 1 in die im Betrieb vorgesehene Drehrichtung
(siehe Drehrichtungspfeile in den Figuren 3 und 4) die Unterflügelkammer 3 eines Flügels
2 erst von der Unterflügelausnehmung 34 getrennt und danach, insbesondere bei weiterer
Drehung des Rotors 1 um einen Drehwinkel, um den die Steuerkanten 342 und 242 um die
Drehachse D als Scheitelpunkt winkelversetzt sind, von der Unterflügelausnehmung 24
getrennt wird. Der Rotor 1 kann um die Drehachse D in eine Winkelposition gedreht
werden oder eine Winkelposition aufweisen, in welcher eine Unterflügelkammer 3 fluidkommunizierend
mit der Unterflügelausnehmung 24 verbunden und von der Unterflügelausnehmung 34 getrennt
ist. Beispielsweise können die Steuerkanten 242 und 342 um einen Winkel größer als
0°, insbesondere größer als 5° und vorteilhaft > 10° und/oder < 30° um die Drehachse
D als Scheitelpunkt winkelversetzt sein.
[0122] In alternativen Ausführungen kann der Winkelversatz zwischen den Steuerkanten 342
und 242 umgekehrt sein. Dadurch kann bewirkt werden, dass der Rotor 1 in eine Winkelposition
gedreht werden kann oder eine Winkelposition aufweisen kann, in welcher eine Unterflügelkammer
3 fluidkommunizierend mit der Unterflügelausnehmung 34 verbunden und von der Unterflügelausnehmung
24 getrennt ist.
[0123] Der Rotor 1 kann, insbesondere aus der Winkelposition, in welcher eine Unterflügelkammer
3 fluidkommunizierend mit der Unterflügelausnehmung 24 verbunden und von der Unterflügelausnehmung
34 getrennt ist, um die Drehachse D in eine Winkelposition gedreht oder weitergedreht
werden oder eine Winkelposition aufweisen, in welcher die Unterflügelkammer 3 die
Fluidkommunikation betreffend von der Unterflügelausnehmung 24 und von der Unterflügelausnehmung
34 getrennt ist. Insbesondere können in dieser Winkelposition die erste Öffnung dieser
Unterflügelkammer 3 von dem Trennsteg 345 und die zweite Öffnung dieser Unterflügelkammer
3 von dem Trennsteg 245 zumindest teilweise oder vollständig verschlossen oder abgedeckt
sein.
[0124] Wie ebenfalls aus den Figuren 3 und 4 erkennbar ist, sind die Steuerkante 371 und
die, insbesondere gleichartige, Steuerkante 271 bezogen auf die Drehachse D als Scheitelpunkt
winkelversetzt zueinander angeordnet. Dadurch wird bewirkt, dass bei einer Drehung
des Rotors 1 in die im Betrieb vorgesehene Drehrichtung (siehe Drehrichtungspfeile
in den Figuren 3 und 4) die Unterflügelkammer 3 eines Flügels 2 erst mit der Unterflügelausnehmung
37 fluidkommunizierend verbunden und danach, insbesondere bei weiterer Drehung des
Rotors 1 um einen Drehwinkel, um den die Steuerkanten 371 und 271 winkelversetzt sind,
mit der Unterflügelausnehmung 27 fluidkommunizierend verbunden wird. Der Rotor 1 kann
in eine Winkelposition gedreht werden oder eine Winkelposition aufweisen, in welcher
eine Unterflügelkammer 3 fluidkommunizierend mit der Unterflügelausnehmung 37 verbunden
und von der Unterflügelausnehmung 27 getrennt ist. Beispielsweise können die Steuerkanten
271 und 371 um einen Winkel größer als 0°, insbesondere größer als 5° und vorteilhaft
> 10° und/oder < 30° um die Drehachse D als Scheitelpunkt winkelversetzt sein.
[0125] In alternativen Ausführungen kann der Winkelversatz zwischen den Steuerkanten 371
und 271 umgekehrt sein. Dadurch kann bewirkt werden, dass der Rotor 1 in eine Winkelposition
gedreht werden kann oder eine Winkelposition aufweisen kann, in welcher eine Unterflügelkammer
3 fluidkommunizierend mit der Unterflügelausnehmung 27 verbunden und von der Unterflügelausnehmung
37 getrennt ist.
[0126] Der Rotor 1 kann, insbesondere aus der Winkelposition, in welcher eine Unterflügelkammer
3 die Fluidkommunikation betreffend von der Unterflügelausnehmung 24 und von der Unterflügelausnehmung
34 getrennt ist, insbesondere wenn die erste Öffnung dieser Unterflügelkammer 3 von
dem Trennsteg 345 und die zweite Öffnung dieser Unterflügelkammer 3 von dem Trennsteg
245 zumindest teilweise oder vollständig verschlossen oder abgedeckt ist, um die Drehachse
D in eine Winkelposition gedreht oder weitergedreht werden oder eine Winkelposition
aufweisen, in welcher die Unterflügelkammer 3 die Fluidkommunikation betreffend (noch)
von der Unterflügelausnehmung 27 getrennt und fluidkommunizierend (bereits) mit der
Unterflügelausnehmung 37 verbunden ist.
[0127] Der Rotor 1 kann, insbesondere aus der Winkelposition, in welcher die Unterflügelkammer
3 die Fluidkommunikation betreffend (noch) von der Unterflügelausnehmung 27 getrennt
und fluidkommunizierend (bereits) mit der Unterflügelausnehmung 37 verbunden ist,
um die Drehachse D in eine Winkelposition gedreht oder weitergedreht werden oder eine
Winkelposition aufweisen, in welcher die Unterflügelkammer 3 fluidkommunizierend mit
der Unterflügelausnehmung 27 verbunden ist und fluidkommunizierend mit der Unterflügelausnehmung
37 verbunden ist.
[0128] In dem in den Figuren 3 und 4 gezeigten Beispiel ist um die Drehachse D als Scheitelpunkt
der Winkelversatz zwischen den Steuerkanten 371 und 271 kleiner als der Winkelversatz
zwischen den Steuerkanten 342 und 242. In alternativen Ausführungen kann der Winkelversatz
zwischen den Steuerkanten 371 und 271 größer als der Winkelversatz zwischen den Steuerkanten
342 und 242 oder gleich dem Winkelversatz zwischen den Steuerkanten 342 und 242 sein.
[0129] In dem in den Figuren gezeigten Beispiel ist der Mittelpunkt 14m des Konstantbereichs
14, d. h. der Punkt - bezogen auf die Drehrichtung des Rotors 1 - in der Mitte (Winkelhalbierende
des um die Drehachse D als Scheitelpunkt gebildeten Winkels zwischen dem Anfang und
dem Ende des Konstantbereichs 14) zwischen dem Anfang und dem Ende des Konstantbereichs
14, um die Drehachse D als Scheitelpunkt winkelversetzt zu den Steuerkanten 342, 242,
371, 271.
[0130] Insbesondere kann in der Projektion entlang der Drehachse D eine Gerade (siehe strichpunktierte
Linie in den Figuren 3 und 4), welche durch den Mittelpunkt 14m (siehe Figur 1) verläuft
und die Drehachse D schneidet, durch die Trennstege 345 und 245 verlaufen, insbesondere
durch die Mitte des Überlappungsbereichs 346 verlaufen. Alternativ oder zusätzlich
kann die Gerade durch die Trennstege 385 und 285 verlaufen, insbesondere durch die
Mitte der Trennstege 385 und 285 verlaufen.
[0131] Der Winkelversatz zwischen der Steuerkante 342 und dem Mittelpunkt 14m um die Drehachse
D als Scheitelpunkt ist unterschiedlich zu dem Winkelversatz zwischen der Steuerkante
371 und dem Mittelpunkt 14m. In dem gezeigten Beispiel ist der Winkelversatz zwischen
der Steuerkante 342 und dem Mittelpunkt 14m größer als der Winkelversatz zwischen
der Steuerkante 371 und dem Mittelpunkt 14m. Dadurch ergibt sich an der ersten Stirnwand
30 ein Trennsteg 345, dessen überwiegender Teil zu dem ersten absteigenden Bereich
hin verlagert ist. Alternativ könnte der Winkelversatz zwischen der Steuerkante 342
und dem Mittelpunkt 14m kleiner sein als oder gleich groß sein wie der Winkelversatz
zwischen der Steuerkante 371 und dem Mittelpunkt 14m.
[0132] Der Winkelversatz zwischen der Steuerkante 242 und dem Mittelpunkt 14m um die Drehachse
D als Scheitelpunkt ist unterschiedlich zu dem Winkelversatz zwischen der Steuerkante
271 und dem Mittelpunkt 14m. In dem gezeigten Beispiel ist der Winkelversatz zwischen
der Steuerkante 242 und dem Mittelpunkt 14m kleiner als der Winkelversatz zwischen
der Steuerkante 271 und dem Mittelpunkt 14m. Dadurch ergibt sich an der zweiten Stirnwand
20 ein Trennsteg 245, dessen überwiegender Teil zu dem zweiten aufsteigenden Bereich
hin verlagert ist. Alternativ könnte der Winkelversatz zwischen der Steuerkante 242
und dem Mittelpunkt 14m größer sein als oder gleich groß sein wie der Winkelversatz
zwischen der Steuerkante 271 und dem Mittelpunkt 14m.
[0133] In dem in den Figuren gezeigten Beispiel ist der Winkelabstand zwischen dem zwischen
den Steuerkanten 331 und 382 gebildeten Mittelpunkt des Trennstegs 385 (Winkelhalbierende
des um die Drehachse D als Scheitelpunkt gebildeten Winkels zwischen den Steuerkanten
331 und 382) und dem zwischen den Steuerkanten 342 und 371 gebildeten Mittelpunkt
des Trennstegs 345 (Winkelhalbierende des um die Drehachse D als Scheitelpunkt gebildeten
Winkels zwischen den Steuerkanten 342 und 371) um die Drehachse D als Scheitelpunkt
ungleich 180°, insbesondere kleiner als 180°, gemessen über den Bereich, in dem die
Unterflügelausnehmungen 33 und 34 liegen. Alternativ könnte der Winkelversatz größer
sein, gemessen über den Bereich, in dem die Unterflügelausnehmungen 33 und 34 liegen.
Weiter alternativ könnte der Winkelversatz 180° betragen.
[0134] In dem in den Figuren 3 und 4 gezeigten Beispiel sind die Steuerkanten 331 zu 231
und/oder 382 zu 282 zueinander nicht winkelversetzt. Beispielsweise dadurch, dass
die Steuerkanten 381 und 281 um die Drehachse D als Scheitelpunkt zueinander nicht
winkelversetzt sind, kann die Fluidkommunikation einer Unterflügelkammer 3 durch Drehen
des Rotors 1 um die Drehachse D gleichzeitig von den Unterflügelausnehmungen 28 und
38 getrennt werden. Beispielsweise dadurch, dass die Steuerkanten 331 und 231 um die
Drehachse D als Scheitelpunkt zueinander nicht winkelversetzt sind, kann eine Unterflügelkammer
3 durch Drehen des Rotors 1 um die Drehachse D gleichzeitig mit den Unterflügelausnehmungen
23 und 33 fluidkommunizierend verbunden werden.
[0135] Gleichwohl sind alternative Ausführungen möglich, bei denen die Steuerkanten 331
und 231 zueinander und/oder die Steuerkanten 382 und 282 zueinander winkelversetzt
sind. Durch Drehen des Rotors 1 um die Drehachse D wird erst eine der Unterflügelkammern
3 von einer der Unterflügelausnehmungen 28, 38 getrennt (während sie mit der anderen
der Unterflügelausnehmungen 28, 38 noch verbunden ist) und durch Weiterdrehen des
Rotors 1 um die Drehachse D wird die Unterflügelkammer 3 von der anderen der Unterflügelausnehmungen
28, 38 getrennt. Alternativ oder zusätzlich wird durch Drehen des Rotors um die Drehachse
D erst eine der Unterflügelkammern 3 mit einer der Unterflügelausnehmungen 23, 33
fluidkommunizierend verbunden (während sie mit der anderen der Unterflügelausnehmungen
23, 33 noch nicht verbunden ist) und durch Weiterdrehen des Rotors 1 um die Drehachse
D wird die Unterflügelkammer 3 mit der anderen der Unterflügelausnehmungen 23, 33
fluidkommunizierend verbunden.
[0136] In dem in den Figuren gezeigten Beispiel ist der Mittelpunkt 18m des Konstantbereichs
18, d. h. der Punkt - bezogen auf die Drehrichtung des Rotors 1 - in der Mitte (Winkelhalbierende
des um die Drehachse D als Scheitelpunkt gebildeten Winkels zwischen dem Anfang und
dem Ende des Konstantbereichs 18) zwischen dem Anfang und dem Ende des Konstantbereichs
18, um die Drehachse D als Scheitelpunkt winkelversetzt zu den Steuerkanten 331, 231,
382, 282.
[0137] Insbesondere kann in der Projektion entlang der Drehachse D eine Gerade (siehe strichpunktierte
Linie in den Figuren 3 und 4), welche durch den Mittelpunkt 18m (siehe Figur 1) verläuft
und die Drehachse D schneidet, durch die Trennstege 285 und 385 verlaufen, insbesondere
durch die Mitte der Trennstege 285 und 385 verlaufen. Die Gerade entspricht in dem
gezeigten Beispiel der weiter oben beschriebenen Geraden, welche durch den Mittelpunkt
14m verläuft und die Drehachse D schneidet.
[0138] Der Winkelversatz zwischen der Steuerkante 382 und dem Mittelpunkt 18m um die Drehachse
D als Scheitelpunkt ist in dem gezeigten Beispiel gleich dem Winkelversatz zwischen
der Steuerkante 331 und dem Mittelpunkt 18m. Alternativ könnte der Winkelversatz zwischen
der Steuerkante 382 und dem Mittelpunkt 18m um die Drehachse D als Scheitelpunkt kleiner
oder größer sein als der Winkelversatz zwischen der Steuerkante 331 und dem Mittelpunkt
18m.
[0139] Der Winkelversatz zwischen der Steuerkante 282 und dem Mittelpunkt 18m um die Drehachse
D als Scheitelpunkt ist in dem gezeigten Beispiel gleich dem Winkelversatz zwischen
der Steuerkante 231 und dem Mittelpunkt 18m. Alternativ könnte der Winkelversatz zwischen
der Steuerkante 282 und dem Mittelpunkt 18m um die Drehachse D als Scheitelpunkt kleiner
oder größer sein als der Winkelversatz zwischen der Steuerkante 231 und dem Mittelpunkt
18m.
[0140] In dem gezeigten Beispiel ist der Winkelversatz zwischen den Steuerkanten 341 und
342 kleiner als der Winkelversatz zwischen den Steuerkanten 371 und 372 und/oder der
Winkelversatz zwischen den Steuerkanten 331 und 332. Alternativ oder zusätzlich ist
der Winkelversatz zwischen den Steuerkanten 241 und 242 größer als, kleiner als oder
gleich dem Winkelversatz zwischen den Steuerkanten 271 und 272 und/oder dem Winkelversatz
zwischen den Steuerkanten 231 und 232.
[0141] Die Breite des Trennstegs 345 zwischen den Steuerkanten 342 und 371 und/oder die
Breite des Trennstegs 385 zwischen den Steuerkanten 382 und 331 ist größer als die
Breite der ersten Öffnung, mit der die Unterflügelkammer 3 zu der ersten Stirnwand
30 hin mündet. Dadurch wird bewirkt, dass der Trennsteg 345 oder der Trennsteg 385
die betreffende Öffnung der Unterflügelkammer 3 in einer Drehposition des Rotors 1
vollständig verschließen kann.
[0142] Die Breite des Trennstegs 245 zwischen den Steuerkanten 242 und 271 und/oder die
Breite des Trennstegs 285 zwischen den Steuerkanten 282 und 231 ist größer als die
Breite der Öffnung, mit der die Unterflügelkammer 3 zu der zweiten Stirnwand 20 hin
mündet. Dadurch wird bewirkt, dass der Trennsteg 245 oder der Trennsteg 285 die betreffende
Öffnung der Unterflügelkammer in einer Drehposition des Rotors 1 vollständig verschließen
kann.
[0143] Der Winkelabstand zwischen den Steuerkanten 242 und 371 oder der Abstand 346, insbesondere
der Überlappungsbereich der Trennstege 245 und 345, (Figur 3) zwischen den Steuerkanten
242 und 371 in der Projektion entlang der Drehachse D ist größer als, alternativ kleiner
als oder gleich der Breite der Öffnungen, mit denen eine Unterflügelkammer 3 zu der
ersten Stirnwand 30 und der zweiten Stirnwand 20 hin mündet. Der Rotor 1 kann eine
Drehposition einnehmen oder aufweisen, in welcher der Trennsteg 345 die zu der ersten
Stirnwand 30 hin mündende Öffnung einer Unterflügelkammer 3 verschließt und der Trennsteg
245 die zu der zweiten Stirnwand 20 hin mündende Öffnung einer Unterflügelkammer 3
verschließt, beispielsweise wenn der Abstand 346 größer als oder gleich der Breite
der Öffnungen der betreffenden Unterflügelkammer 3 ist.
[0144] Alternativ könnte der Rotor 1 eine Drehposition einnehmen oder aufweisen, in welcher
die zu der ersten Stirnwand 30 hin mündende Öffnung einer Unterflügelkammer 3 fluidkommunizierend
mit der Unterflügelausnehmung 37 verbunden ist und die zu der zweiten Stirnwand 20
hin mündende Öffnung dieser Unterflügelkammer 3 fluidkommunizierend mit der Unterflügelausnehmung
24 verbunden ist, beispielsweise wenn der Abstand 346 kleiner als die Breite der Öffnungen
der betreffenden Unterflügelkammer 3 ist. In alternativen Ausführungen, in denen der
Winkelversatz zwischen den Steuerkanten 342 und 242 umgekehrt zu der Darstellung aus
Figur 3 ist, kann der Rotor 1 eine Drehposition einnehmen oder aufweisen, in welcher
die zu der ersten Stirnwand 30 hin mündende Öffnung einer Unterflügelkammer 3 fluidkommunizierend
mit der Unterflügelausnehmung 34 verbunden ist und die zu der zweiten Stirnwand 20
hin mündende Öffnung dieser Unterflügelkammer 3 fluidkommunizierend mit der Unterflügelausnehmung
27 verbunden ist.
[0145] Allgemein bevorzugt ist der Mittelpunkt des sich in der Projektion entlang der Drehachse
D ergebenden Abstandes 346 (Figur 3) zwischen den Steuerkanten 242 und 371 (Winkelhalbierende
des Winkels um die Drehachse D als Scheitelpunkt zwischen den Steuerkanten 242 und
371) um die Drehachse D als Scheitelpunkt in Bezug auf den Mittelpunkt des Konstantbereichs
14 (Figur 1; Winkelhalbierende des Winkels um die Drehachse D als Scheitelpunkt zwischen
dem Anfang und dem Ende des Konstantbereichs 14) nicht oder nur unwesentlich winkelversetzt
und/oder in Bezug auf den Mittelpunkt des Trennstegs 385 (Winkelhalbierende des Winkels
um die Drehachse D als Scheitelpunkt zwischen den Steuerkanten 382 und 331) und/oder
des Trennstegs 285 (Winkelhalbierende des Winkels um die Drehachse D als Scheitelpunkt
zwischen den Steuerkanten 282 und 231) um 180° oder in etwa 180° winkelversetzt.
[0146] Der Rotor 1 kann in eine Drehposition gedreht werden bzw. eine Drehposition einnehmen
oder aufweisen, in welcher die zu der ersten Stirnwand 30 hin mündende Öffnung einer
Unterflügelkammer 3 von dem Trennsteg 385 und die zu der zweiten Stirnwand 20 hin
mündende Öffnung dieser Unterflügelkammer 3 von dem Trennsteg 285 zumindest teilweise
oder vollständig verschlossen wird.
[0147] In dem in den Figuren gezeigten Beispiel ist der Winkelabstand zwischen den Steuerkanten
341 und 342 der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung 34 der ersten Stirnwand
30 um die Drehachse D als Scheitelpunkt kleiner als der Winkelabstand zwischen den
Steuerkanten 381 und 382 der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung 38 der ersten
Stirnwand 30. Alternativ oder zusätzlich ist der Winkelabstand zwischen den Steuerkanten
241 und 242 der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung 24 der zweiten Stirnwand
20 um die Drehachse D als Scheitelpunkt größer als der Winkelabstand zwischen den
Steuerkanten 281 und 282 der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung 28 der zweiten
Stirnwand 20.
[0148] Ferner ist in dem in den Figuren gezeigten Beispiel der Winkelabstand zwischen den
Steuerkanten 371 und 372 der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung 37 der ersten
Stirnwand 30 um die Drehachse D als Scheitelpunkt größer als der Winkelabstand zwischen
den Steuerkanten 331 und 332 der ersten aufsteigenden Unterflügelausnehmung 33 der
ersten Stirnwand 30. Alternativ oder zusätzlich ist der Winkelabstand zwischen den
Steuerkanten 271 und 272 der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung 27 der zweiten
Stirnwand 20 um die Drehachse D als Scheitelpunkt kleiner als der Winkelabstand zwischen
den Steuerkanten 231 und 232 der ersten aufsteigenden Unterflügelausnehmung 23 der
ersten Stirnwand 30.
[0149] In dem in den Figuren gezeigten Beispiel ist der Mittelpunkt des Trennstegs 335 zwischen
den Steuerkanten 332 und 341 (Winkelhalbierende des Winkels um die Drehachse D als
Scheitelpunkt zwischen den Steuerkanten 332 und 341) um die Drehachse D um 180° winkelversetzt
zu dem Mittelpunkt des Trennstegs 375 zwischen den Steuerkanten 372 und 381 (Winkelhalbierende
des Winkels um die Drehachse D als Scheitelpunkt zwischen den Steuerkanten 372 und
381).
[0150] Alternativ oder zusätzlich ist der Winkelabstand zwischen dem Mittelpunkt des Trennstegs
335 (Winkelhalbierende des Winkels um die Drehachse D als Scheitelpunkt zwischen den
Steuerkanten 332 und 341) und dem Mittelpunkt des Trennstegs 345 (Winkelhalbierende
des Winkels um die Drehachse D als Scheitelpunkt zwischen den Steuerkanten 342 und
371) um die Drehachse D als Scheitelpunkt kleiner als der Winkelabstand zwischen dem
Mittelpunkt des Trennstegs 375 (Winkelhalbierende des Winkels um die Drehachse D als
Scheitelpunkt zwischen den Steuerkanten 372 und 381) und dem Mittelpunkt des Trennstegs
385 (Winkelhalbierende des Winkels um die Drehachse D als Scheitelpunkt zwischen den
Steuerkanten 382 und 331) um die Drehachse D als Scheitelpunkt.
[0151] Alternativ oder zusätzlich ist der Winkelabstand zwischen dem Mittelpunkt des Vorsprungs
235 (Winkelhalbierende des Winkels um die Drehachse D als Scheitelpunkt zwischen den
Steuerkanten 232 und 241) und dem Mittelpunkt des Trennstegs 245 (Winkelhalbierende
des Winkels um die Drehachse D als Scheitelpunkt zwischen den Steuerkanten 242 und
271) um die Drehachse D als Scheitelpunkt größer als der Winkelabstand zwischen dem
Mittelpunkt des Vorsprungs 275 (Winkelhalbierende des Winkels um die Drehachse D als
Scheitelpunkt zwischen den Steuerkanten 272 und 281) und dem Mittelpunkt des Trennstegs
285 (Winkelhalbierende des Winkels um die Drehachse D als Scheitelpunkt zwischen den
Steuerkanten 282 und 231) um die Drehachse D als Scheitelpunkt.
Bezugszeichenliste
[0152]
- 1
- Rotor
- 2
- Flügel
- 3
- Unterflügelkammer
- 4
- Förderzelle
- 5
- Welle
- 6
- Bolzen
- 7
- erste Dichtung
- 8
- zweite Dichtung
- 9a
- erste Förderkammer
- 9b
- zweite Förderkammer
- 10
- Konturring / Hubring
- 101
- Innenkontur
- 102
- Kanal / Verbindungskanal
- 103
- Kanal / Verbindungskanal
- 11
- erster aufsteigender Bereich
- 12
- Konstantbereich (oberer Umkehrbereich)
- 121
- Totpunkt
- 13
- erster absteigender Bereich
- 14
- Konstantbereich (unterer Umkehrbereich)
- 141
- Totpunkt
- 14m
- Mittelpunkt
- 15
- zweiter aufsteigender Bereich
- 16
- Konstantbereich (oberer Umkehrbereich)
- 161
- Totpunkt
- 17
- zweiter absteigender Bereich
- 18
- Konstantbereich (unterer Umkehrbereich)
- 181
- Totpunkt
- 18m
- Mittelpunkt
- 20
- zweites Gehäuseteil / zweite Stirnwand
- 21
- erster Eingang
- 22
- erster Ausgang
- 221
- Ausnehmung / nutförmiger Kanal
- 23
- erste aufsteigende Unterflügelausnehmung/-nut
- 231
- Steuerkante / Anfang der Unterflügelausnehmung 23
- 232
- Steuerkante / Ende der Unterflügelausnehmung 23
- 235
- Vorsprung
- 24
- erste absteigende Unterflügelausnehmung/-nut
- 241
- Steuerkante / Anfang der Unterflügelausnehmung 24
- 242
- Steuerkante / Ende der Unterflügelausnehmung 24
- 245
- Trennsteg
- 25
- zweiter Eingang
- 26
- zweiter Ausgang
- 27
- zweite aufsteigende Unterflügelausnehmung/-nut
- 271
- Steuerkante / Anfang der Unterflügelausnehmung 27
- 272
- Steuerkante / Ende der Unterflügelausnehmung 27
- 275
- Vorsprung
- 279
- Kanal
- 28
- zweite absteigende Unterflügelausnehmung/-nut
- 281
- Steuerkante / Anfang der Unterflügelausnehmung 28
- 282
- Steuerkante / Ende der Unterflügelausnehmung 28
- 285
- Trennsteg
- 30
- erstes Gehäuseteil/ erste Stirnwand
- 31
- erster Eingang
- 32
- erster Ausgang
- 33
- erste aufsteigende Unterflügelausnehmung/-nut
- 331
- Steuerkante / Anfang der Unterflügelausnehmung 33
- 332
- Steuerkante / Ende der Unterflügelausnehmung 33
- 333
- Übergang
- 334
- Kanal
- 335
- Trennsteg
- 34
- erste absteigende Unterflügelausnehmung/-nut
- 341
- Steuerkante / Anfang der Unterflügelausnehmung 34
- 342
- Steuerkante / Ende der Unterflügelausnehmung 34
- 345
- Trennsteg
- 346
- Überlappung der Trennstege 345 und 245
- 35
- zweiter Eingang
- 36
- zweiter Ausgang
- 37
- zweite aufsteigende Unterflügelausnehmung/-nut
- 371
- Steuerkante / Anfang der Unterflügelausnehmung 37
- 372
- Steuerkante / Ende der Unterflügelausnehmung 37
- 373
- Übergang
- 374
- Kanal
- 375
- Trennsteg
- 38
- zweite absteigende Unterflügelausnehmung/-nut
- 381
- Steuerkante / Anfang der Unterflügelausnehmung 38
- 382
- Steuerkante / Ende der Unterflügelausnehmung 38
- 385
- Trennsteg
- 39
- Kanal
- D
- Drehachse des Rotors
1. Flügelzellenpumpe, umfassend:
einen um eine Drehachse (D) drehbaren Rotor (1) und mehrere von dem Rotor (1) verschiebbar
geführte Flügel (2), wobei der Rotor (1) je Flügel (2) eine Unterflügelkammer (3)
aufweist und jeder Flügel (2) eine verschiebbare Wand seiner ihm zugeordneten Unterflügelkammer
(3) bildet,
eine auf einer ersten Seite des Rotors (1) an den Rotor (1) stirnseitig angrenzende
erste Stirnwand (30), welche zur Drucksteuerung der Unterflügelkammer (3) eine sich
in Umfangsrichtung erstreckende Unterflügelausnehmung (34; 37) aufweist, die in Umfangsrichtung
betrachtet eine Steuerkante (341; 342; 371; 372) umfasst,
eine auf einer zweiten Seite des Rotors (1) an den Rotor (1) stirnseitig angrenzende
zweite Stirnwand (20), welche zur Drucksteuerung der Unterflügelkammer (3) eine sich
in Umfangsrichtung erstreckende Unterflügelausnehmung (24; 27) aufweist, die der Unterflügelausnehmung
(34; 37) der ersten Stirnwand (30) gegenüberliegt und in Umfangsrichtung betrachtet
eine Steuerkante (241; 242; 271; 272) umfasst, die zu der Steuerkante (341; 342; 371;
372) der Unterflügelausnehmung (34; 37) der ersten Stirnwand (30) gleichartig ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerkante (341; 342; 371; 372) der Unterflügelausnehmung (34; 37) der ersten
Stirnwand (30) und die dazu gleichartige Steuerkante (241; 242; 271; 272) der Unterflügelausnehmung
(24; 27) der zweiten Stirnwand (20) voneinander unterschiedlich ausgebildet und/oder
versetzt, insbesondere um die Drehachse (D) als Scheitelpunkt winkelversetzt, zueinander
angeordnet sind.
2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, wobei die Steuerkante (342; 372; 341; 371) der
Unterflügelausnehmung (34; 37) der ersten Stirnwand (30) und die dazu gleichartige
Steuerkante (242; 272; 241; 271) der Unterflügelausnehmung (24; 27) der zweiten Stirnwand
(20) bezogen auf die Drehrichtung des Rotors (1) jeweils ein Ende oder jeweils einen
Anfang der jeweiligen Unterflügelausnehmung (34; 37; 24; 27) bilden.
3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rotor (1)
- eine Drehposition aufweist oder einnehmen kann, in der die Unterflügelausnehmung
(34; 37) der ersten Stirnwand (30) fluidkommunizierend mit einer der Unterflügelkammern
(3) verbunden ist und die gegenüberliegende Unterflügelausnehmung (24; 27) der zweiten
Stirnwand (20) ebenfalls mit dieser Unterflügelkammer (3) fluidkommunizierend verbunden
ist, und
- eine Drehposition aufweist oder einnehmen kann, in der die Unterflügelausnehmung
(34) der ersten Stirnwand (30) fluidisch von einer der Unterflügelkammern (3) getrennt
und die gegenüberliegende Unterflügelausnehmung (24) der zweiten Stirnwand (20) mit
dieser Unterflügelkammer (3) fluidkommunizierend verbunden ist, und/oder
- eine Drehposition aufweist oder einnehmen kann, in der die Unterflügelausnehmung
(27) der zweiten Stirnwand (20) fluidisch von einer der Unterflügelkammern (3) getrennt
und die gegenüberliegende Unterflügelausnehmung (37) der ersten Stirnwand (30) mit
dieser Unterflügelkammer (3) fluidkommunizierend verbunden ist.
4. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Konturring (10) mit einer sich um die Drehachse (D) des Rotors (1) erstreckenden
Innenkontur (101), an welcher die Flügel (2) entlanggleiten, wenn der Rotor (1) gedreht
wird, wobei die Innenkontur (101) des Konturrings (10) angepasst ist, zumindest einen
aufsteigenden Bereich (11; 15) und zumindest einen absteigenden Bereich (13; 17) zu
definieren, wobei ein Flügel (2) aus dem Rotor (1) herausbewegt wird, während er über
den aufsteigenden Bereich (11; 15) gleitet, und in den Rotor (1) hineinbewegt wird,
während er über den absteigenden Bereich (13; 17) gleitet, wobei die Innenkontur (101)
in einem Bereich (14; 18) zwischen dem absteigenden Bereich (13; 17) und dem aufsteigenden
Bereich (15; 11) dazu ausgebildet ist, für die Flügel (2) einen, insbesondere unteren,
Totpunkt (141; 181) zu definieren, bei dem die Bewegungsrichtung eines Flügels (2)
in Bezug auf den Rotor (1) umgekehrt wird, wenn dieser Flügel (2) aus dem absteigenden
Bereich (13; 17) über den Totpunkt (141; 181) in den aufsteigenden Bereich (15; 11)
gleitet, wobei der Winkelabstand um die Drehachse (D) des Rotors (1) zwischen dem
Totpunkt (141) und der Steuerkante (342; 371) der Unterflügelausnehmung (34; 37) der
ersten Stirnwand (30) und der Winkelabstand um die Drehachse (D) des Rotors (1) zwischen
dem Totpunkt (141) und der gleichartigen Steuerkante (242; 271) der Unterflügelausnehmung
(24; 27) der zweiten Stirnwand (20) verschieden groß sind.
5. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (101) des Konturrings (10) angepasst ist, zumindest einen ersten
aufsteigenden Bereich (11), zumindest einen ersten absteigenden Bereich (13), zumindest
einen zweiten aufsteigenden Bereich (15) und zumindest einen zweiten absteigenden
Bereich (17) zu definieren, wobei der Bereich (14; 18) zwischen dem ersten absteigenden
Bereich (13) und dem zweiten aufsteigenden Bereich (15) oder/und zwischen dem zweiten
absteigenden Bereich (17) und dem ersten aufsteigenden Bereich (11) angeordnet ist.
6. Flügelzellenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnwand (30) einen Trennsteg (345) aufweist, der in einer Drehposition
des Rotors (1) eine Unterflügelkammer (3) von der Unterflügelausnehmung (34; 37) der
ersten Stirnwand (30) fluidisch trennt, während sich diese Unterflügelkammer (3) im
Bereich des Trennstegs (345) der ersten Stirnwand (30) befindet, wobei insbesondere
eine zur ersten Stirnwand (30) hin weisende Öffnung der Unterflügelkammer (3) von
dem Trennsteg (345) verschlossen oder abgedeckt ist, und die zweite Stirnwand (20)
einen dazu gleichartigen oder gegenüberliegenden Trennsteg (245) aufweist, der in
einer, insbesondere anderen, Drehposition des Rotors (1) eine Unterflügelkammer (3)
von der Unterflügelausnehmung (24; 27) der zweiten Stirnwand (20) fluidisch trennt,
während sich diese Unterflügelkammer (3) im Bereich des Trennstegs (245) der zweiten
Stirnwand (20) befindet, wobei insbesondere eine zur zweiten Stirnwand (20) hin weisende
Öffnung der Unterflügelkammer (3) von dem Trennsteg (245) verschlossen oder abgedeckt
ist, wobei der Trennsteg (345) der ersten Stirnwand (30) und der gleichartige oder
gegenüberliegende Trennsteg (245) der zweiten Stirnwand (20) voneinander unterschiedlich
ausgebildet und/oder zueinander versetzt, insbesondere um die Drehachse (D) winkelversetzt,
angeordnet sind.
7. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 6, wobei der Trennsteg (345) der ersten Stirnwand
(30) und der gleichartige oder gegenüberliegende Trennsteg (245) der zweiten Stirnwand
(20) sich in der Projektion entlang der Drehachse (D), insbesondere in einem Überlappungsbereich
(346) teilweise, insbesondere nur teilweise und nicht vollständig, überlappen.
8. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 7, wobei die sich in Umfangsrichtung erstreckende
Breite des Überlappungsbereichs (346) kleiner ist als die sich in Umfangsrichtung
erstreckende Breite der zur ersten Stirnseite hin weisenden Öffnung und/oder der zur
zweiten Stirnseite hin weisenden Öffnung der Unterflügelkammer (3).
9. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Bereich (14) im Winkelbereich
des Trennstegs (345) der ersten Stirnwand (30) und/oder im Winkelbereich des Trennstegs
(245) der zweiten Stirnwand (20), insbesondere im Winkelbereich des Überlappungsbereichs
(346), angeordnet ist.
10. Flügelzellenpumpe zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelzellenpumpe angepasst ist, dass während der Drehung des Rotors (1) eine
Unterflügelkammer (3) solange mit einer im absteigenden Bereich (13) angeordneten
Unterflügelausnehmung (24) der einen Stirnwand (20) fluidkommunizierend verbunden
ist, bis diese Unterflügelkammer (3) fluidkommunizierend mit der im aufsteigenden
Bereich (15) angeordneten Unterflügelausnehmung (37) der anderen Stirnwand (30) verbunden
ist oder wird.
11. Flügelzellenpumpe, umfassend:
- einen um eine Drehachse (D) drehbaren Rotor (1) und mehrere von dem Rotor (1) verschiebbar
geführte Flügel (2), wobei der Rotor (1) je Flügel (2) eine Unterflügelkammer (3)
aufweist und jeder Flügel (2) eine verschiebbare Wand seiner ihm zugeordneten Unterflügelkammer
(3) bildet,
- einen Konturring (10) mit einer sich um die Drehachse (D) erstreckenden Innenkontur
(101), an welcher die Flügel entlanggleiten, wenn der Rotor (1) gedreht wird, wobei
die Innenkontur (101) des Konturrings (10) angepasst ist, zumindest einen aufsteigenden
Bereich (15) und zumindest einen absteigenden Bereich (13) zu definieren, wobei ein
Flügel (2) aus dem Rotor (1) herausbewegt wird, während er über den aufsteigenden
Bereich (15) gleitet, und in den Rotor (1) hineinbewegt wird, während er über den
absteigenden Bereich (13) gleitet,
- eine auf einer ersten Seite des Rotors (1) an den Rotor (1) stirnseitig angrenzende
erste Stirnwand (30),
- eine auf einer zweiten Seite des Rotors (1) an den Rotor (1) stirnseitig angrenzende
zweite Stirnwand (20),
- wobei die erste Stirnwand (30) und die zweite Stirnwand (20) jeweils
∘ zumindest eine aufsteigende Unterflügelausnehmung (27; 37), mit der eine Unterflügelkammer
(3) fluidkommunizierend verbunden ist, wenn ihr Flügel (2) sich in dem aufsteigenden
Bereich (15) des Konturrings (10) befindet,
∘ zumindest eine absteigende Unterflügelausnehmung (24; 34), mit der eine Unterflügelkammer
(3) fluidkommunizierend verbunden ist, wenn ihr Flügel (2) sich in dem absteigenden
Bereich (13) des Konturrings (10) befindet, und
∘ einen zwischen der absteigenden Unterflügelausnehmung (24; 34) und der aufsteigenden
Unterflügelausnehmung (27; 37) gebildeten Trennsteg (245; 345), aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zwischen der absteigenden Unterflügelausnehmung (34) und der aufsteigenden Unterflügelausnehmung
(37) der ersten Stirnwand (30) gebildete Trennsteg (345) um die Drehachse (D) zu dem
dem Trennsteg (345) der ersten Stirnwand (30) entlang oder parallel zu der Drehachse
(D) gegenüberliegenden, zwischen der absteigenden Unterflügelausnehmung (24) und der
aufsteigenden Unterflügelausnehmung (27) der zweiten Stirnwand (20) gebildeten Trennsteg
(245) winkelversetzt angeordnet ist.
12. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei in einer Projektion entlang
oder parallel zu der Drehachse (D) die sich gegenüberliegenden, winkelversetzten Trennstege
(245; 345) sich teilweise überlappen.
13. Flügelzellenpumpe, umfassend:
einen Konturring (10) mit einer sich um die Drehachse (D) des Rotors (1) erstreckenden
Innenkontur (101), an welcher die Flügel (2) entlanggleiten, wenn der Rotor (1) gedreht
wird, wobei die Innenkontur (101) des Konturrings (10) angepasst ist, zumindest einen
aufsteigenden Bereich (11; 15) und zumindest einen absteigenden Bereich (13; 17) zu
definieren, wobei ein Flügel (2) aus dem Rotor (1) herausbewegt wird, während er über
den aufsteigenden Bereich (11; 15) gleitet, und in den Rotor (1) hineinbewegt wird,
während er über den absteigenden Bereich (13; 17) gleitet,
eine an den Rotor (1) stirnseitig angrenzende Stirnwand (20; 30), welche zur Drucksteuerung
oder Druckfluidversorgung der Unterflügelkammer (3) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende
erste Unterflügelausnehmung (24; 34) mit einer Steuerkante (242; 342), die in Drehrichtung
des Rotors (1) ein Ende der ersten Unterflügelausnehmung (24; 34) bildet, und eine
sich in Umfangsrichtung erstreckende zweite Unterflügelausnehmung (27; 37) mit einer
Steuerkante (271; 371), die in Drehrichtung des Rotors einen Anfang der zweiten Unterflügelausnehmung
(27; 37) bildet, aufweist,
wobei die Innenkontur (101) zwischen dem absteigenden Bereich (13) und dem aufsteigenden
Bereich (15) einen Bereich (14) aufweist, der einen unteren Totpunkt (141) für den
diesen Bereich (14) durchlaufenden Flügel (2) definiert, wobei die Bewegungsrichtung
eines Flügels (2), der aus dem absteigenden Bereich (13) über den Bereich (14) in
den aufsteigenden Bereich (15) bewegt wird, in Bezug auf den Rotor (1) umgekehrt wird,
wobei der Winkelabstand um die Drehachse (D) des Rotors (1) als Scheitelpunkt zwischen
dem Bereich (14), insbesondere dessen Mittelpunkt oder dessen Totpunkt (141), und
der Steuerkante (242; 342) der ersten Unterflügelausnehmung (24; 34) und der Winkelabstand
zwischen dem Bereich (14), insbesondere dessen Mittelpunkt oder dessen Totpunkt (141),
und der Steuerkante (271; 371) der zweiten Unterflügelausnehmung (27; 37) sich voneinander
unterscheiden.
14. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 13, wobei die erste Unterflügelausnehmung (24; 34)
als eine absteigende Unterflügelausnehmung ausgebildet ist, die zumindest im Wesentlichen
in dem absteigenden Bereich (13) verläuft, und die zweite Unterflügelausnehmung (27;
37) als eine aufsteigende Unterflügelausnehmung ausgebildet ist, die zumindest im
Wesentlichen in dem aufsteigenden Bereich (15) verläuft.
15. Flügelzellenpumpe, wobei die Flügelzellenpumpe mehrflutig, insbesondere zweiflutig,
oder mehrhubig, insbesondere doppelhubig, ausgebildet ist und ferner aufweist:
- einen Konturring (10) mit einer sich um die Drehachse (D) erstreckenden Innenkontur
(101), an welcher Flügel (2) entlanggleiten, wenn der Rotor (1) gedreht wird, wobei
die Innenkontur (101) des Konturrings (10) angepasst ist, einen ersten aufsteigenden
Bereich (11) und einen ersten absteigenden Bereich (13), die der ersten Flut zugeordnet
sind, und mindestens einen zweiten aufsteigenden Bereich (15) und einen zweiten absteigenden
Bereich (17), die der zweiten Flut zugeordnet sind, zu definieren, wobei ein Flügel
(2) aus dem Rotor (1) herausbewegt wird, während er über den aufsteigenden Bereich
(11; 15) gleitet, und in den Rotor (1) hineinbewegt wird, während er über den absteigenden
Bereich (13; 17) gleitet,
- eine auf einer ersten Seite des Rotors (1) an den Rotor (1) stirnseitig angrenzende
erste Stirnwand (30), und
- eine auf einer zweiten Seite des Rotors (1) an den Rotor (1) stirnseitig angrenzende
zweite Stirnwand (20),
- wobei eine aus erster Stirnwand (30) und zweiter Stirnwand (20), oder die erste
Stirnwand (30) und die zweite Stirnwand (20) jeweils,
∘ eine erste aufsteigende Unterflügelausnehmung (23; 33), mit der eine Unterflügelkammer
(3) fluidkommunizierend verbunden ist, wenn ihr Flügel (2) sich in dem ersten aufsteigenden
Bereich (11) des Konturrings (10) befindet,
∘ eine erste absteigende Unterflügelausnehmung (24; 34), mit der eine Unterflügelkammer
(3) fluidkommunizierend verbunden ist, wenn ihr Flügel (2) sich in dem ersten absteigenden
Bereich (13) des Konturrings (10) befindet,
∘ eine zweite aufsteigende Unterflügelausnehmung (27; 37), mit der eine Unterflügelkammer
(3) fluidkommunizierend verbunden ist, wenn ihr Flügel (2) sich in dem zweiten aufsteigenden
Bereich (15) des Konturrings (10) befindet,
∘ eine zweite absteigende Unterflügelausnehmung (28; 38), mit der eine Unterflügelkammer
(3) fluidkommunizierend verbunden ist, wenn ihr Flügel (2) sich in dem zweiten absteigenden
Bereich (17) des Konturrings (10) befindet,
∘ einen zwischen der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung (24; 34) und der zweiten
aufsteigenden Unterflügelausnehmung (27; 37) gebildeten Trennsteg (345; 245) und
∘ einen zwischen der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung (28; 38) und der ersten
aufsteigenden Unterflügelausnehmung (23; 33) gebildeten Trennsteg (385; 285)
aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trennstege (345; 385; 245; 285) zueinander um die Drehachse (D) als Scheitelpunkt
um einen Winkel ungleich 180° versetzt sind.
16. Flügelzellenpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt des zwischen der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung (24; 34)
und der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung (27; 37) gebildeten Trennstegs
(245; 345) um einen Winkel ungleich 180° versetzt zu dem Mittelpunkt des zwischen
der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung (28; 38) und der ersten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung (23; 33) gebildeten Trennstegs (285; 385) ist.
17. Flügelzellenpumpe nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung (24; 34) und der zweiten
aufsteigenden Unterflügelausnehmung (27; 37) gebildete Trennsteg (245; 345) in Umfangsrichtung
von einer Steuerkante (242; 342) der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung (24;
34) und von einer Steuerkante (271; 371) der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung
(27; 37) begrenzt wird und der zwischen der zweiten absteigenden Unterflügelausnehmung
(28; 38) und der ersten aufsteigenden Unterflügelausnehmung (23; 33) gebildete Trennsteg
(285; 385) in Umfangsrichtung von einer Steuerkante (282; 382) der zweiten absteigenden
Unterflügelausnehmung (28; 38) und von einer Steuerkante (231; 331) der ersten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung (23; 33) begrenzt wird,
wobei die Winkelhalbierende des Winkelabstands um die Drehachse (D) zwischen der Steuerkante
(242; 342) der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung (24; 34) und der Steuerkante
(271; 371) der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung (27; 37) um die Drehachse
(D) als Scheitelpunkt um einen Winkel ungleich 180° versetzt zu der Winkelhalbierenden
des Winkelabstands um die Drehachse (D) zwischen der Steuerkante (282; 382) der zweiten
absteigenden Unterflügelausnehmung (28; 38) und der Steuerkante (231; 331) der ersten
aufsteigenden Unterflügelausnehmung (23; 33) ist.
18. Flügelzellenpumpe nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung (34) und der zweiten aufsteigenden
Unterflügelausnehmung (37) gebildete Trennsteg (345) der ersten Stirnwand (30) in
Umfangsrichtung von einer Steuerkante (342) der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung
(34) und von einer Steuerkante (371) der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung
(37) begrenzt wird,
wobei der zwischen der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung (24) und der zweiten
aufsteigenden Unterflügelausnehmung (27) gebildete Trennsteg (285) der zweiten Stirnwand
(20) in Umfangsrichtung von einer Steuerkante (242) der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung
(24) und von einer Steuerkante (371) der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung
(27) begrenzt wird,
wobei die Winkelhalbierende des Winkelabstands um die Drehachse (D) zwischen der Steuerkante
(342) der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung (34) der ersten Stirnwand (30)
und der Steuerkante (371) der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung (37) der
ersten Stirnwand (30) um die Drehachse (D) als Scheitelpunkt winkelversetzt zu der
Winkelhalbierenden des Winkelabstands um die Drehachse (D) zwischen der Steuerkante
(242) der ersten absteigenden Unterflügelausnehmung (24) der zweiten Stirnwand (20)
und der Steuerkante (271) der zweiten aufsteigenden Unterflügelausnehmung (27) der
zweiten Stirnwand (20) ist.