DE102007001485A1

DE102007001485A1 - displacement

Info

Publication number: DE102007001485A1
Application number: DE200710001485
Authority: DE
Inventors: Reiner Mayer; Johann Merz; Edgar Motzer
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2007-01-10
Filing date: 2007-01-10
Publication date: 2008-07-17
Also published as: EP1944512A1

Abstract

Eine Verdrängerpumpe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Pumpensaugseite und einer Pumpendruckseite weist in wenigstens einem fluiddurchströmten Element der Pumpendruckseite einen Pulsationsdämpfer auf. Der Pulsationsdämpfer ist im wesentlichen aus einem unter Druck verformbaren Material gebildet, wobei im Inneren des Pulsationsdämpfers wenigstens ein nach außen abgeschlossener Hohlraum ausgebildet ist. Eine Pulsation des Fluids wird im wesentlichen durch eine elastische Verformung des Materials gedämpft, wobei das Material in den wenigstens einen Hohlraum eindringt.A positive-displacement pump, in particular for motor vehicles, with a pump suction side and a pump pressure side has a pulsation damper in at least one fluid-flow-through element of the pump pressure side. The pulsation damper is essentially formed from a material that can be deformed under pressure, wherein at least one cavity closed to the outside is formed in the interior of the pulsation damper. A pulsation of the fluid is substantially damped by an elastic deformation of the material, wherein the material penetrates into the at least one cavity.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Pumpensaugseite und einer Pumpendruckseite, wobei in wenigstens einem fluiddurchströmten Element der Pumpendruckseite ein Pulsationsdämpfer angeordnet ist.The The invention relates to a positive displacement pump, in particular for Motor vehicles, with a pump suction side and a pump pressure side, wherein in at least one fluid-flow element of the Pump pressure side a pulsation damper is arranged.

Stand der TechnikState of the art

Eine gattungsgemäße Verdrängerpumpe ist aus der DE 41 12 476 A1 bekannt.A generic positive displacement pump is from the DE 41 12 476 A1 known.

Verdrängerpumpen, insbesondere in einer Ausgestaltung als einhubige, verstellbare Flügelzellenpumpen, deren Fördervolumen verstellbar ist, werden regelmäßig bei Servolenkvorrichtungen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Hierzu wird nur beispielsweise auf die DE 199 42 466 A1 verwiesen.Displacement pumps, in particular in one embodiment as a single-stroke, adjustable vane pumps whose delivery volume is adjustable, are used regularly in power steering devices of motor vehicles. This is only on the example DE 199 42 466 A1 directed.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind darüber hinaus auch zahlreiche einhubige und zweihubige Verdrängerpumpen bekannt, deren Fördervolumen nicht verstellbar ist.Out In addition, the general state of the art are also numerous one-stroke and two-stroke positive displacement pumps known whose delivery volume is not adjustable.

Die aus der DE 199 42 466 A1 bekannte Flügelzellenpumpe weist ein Gehäuse auf, in welchem ein Rotorensatz, im wesentlichen bestehend aus einem Rotor, Rotorenelemente und einem Kurvenring gelagert ist. Zwischen der Innenwandung des Gehäuses und dem Rotorensatz ist dabei ein Außenring eingesetzt. Der Rotor wird von dem Kurvenring umschlossen. Zwischen dem Kurvenring und dem Rotor ist ein Arbeitsraum ausgebildet, welcher durch die Rotorenelemente in Arbeitszellen unterteilt ist. Das Volumen der Arbeitszellen kann durch eine Veränderung der Exzentrität zwischen Rotor und Kurvenring eingestellt werden. Somit kann das geometrische Fördervolumen der Arbeitszelle vergrößert bzw. verkleinert werden. Der Begriff "geometrisches Fördervolumen" bezeichnet das pro Umdrehung geförderte Volumen der Verdrängerpumpe.The from the DE 199 42 466 A1 known vane pump has a housing in which a set of rotors, consisting essentially of a rotor, rotor elements and a cam ring is mounted. In this case, an outer ring is inserted between the inner wall of the housing and the rotor set. The rotor is enclosed by the cam ring. Between the cam ring and the rotor, a working space is formed, which is divided by the rotor elements in working cells. The volume of the working cells can be adjusted by changing the eccentricity between the rotor and the cam ring. Thus, the geometric displacement of the work cell can be increased or decreased. The term "geometric delivery volume" refers to the volume of the positive displacement pump delivered per revolution.

Der Arbeitsraum ist seitlich bzw. an seinen Stirnseiten durch zwei Seitenplatten (auch als Steuerplatten oder Stirnplatten bezeichnet) bzw. alternativ dazu direkt durch das Gehäuse oder einen Gehäusedeckel begrenzt. Die Seitenplatten, das Gehäuse und der Gehäusedeckel können dabei in bekannter Weise eine Pumpensaugöffnung und eine Pumpendrucköffnung aufweisen, die dazu dienen, Fluid in den Arbeitsraum zu saugen bzw. aus dem Arbeitsraum auszulassen. Der Bereich des Arbeitsraums, welcher der Pumpensaugöffnung zugewandt ist, wird als Saugkammer bezeichnet. Der Bereich des Arbeitsraums, der der Pumpendrucköffnung zugeordnet ist, wird als Druckkammer bezeichnet. Zwischen der Saug- und der Druckkammer befindet sich die sogenannte Förderkammer, in welcher das Druckmittel gefördert wird.Of the Working space is laterally or at its ends by two side plates (Also referred to as control plates or end plates) or alternatively bounded directly by the housing or a housing cover. The side plates, the housing and the housing cover can in a known manner a Pumpensaugöffnung and having a pump pressure port that serve To suck fluid into the work space or to discharge it from the work space. The area of the working space, which is the pump suction opening facing, is referred to as a suction chamber. The area of the workroom, which is associated with the pump pressure opening, is called a pressure chamber designated. Between the suction and the pressure chamber is located the so-called delivery chamber, in which promoted the pressure medium becomes.

Von Nachteil bei dem Übergang von der Förderkammer in die Druckkammer bzw. die Pumpendruckseite sind die auftretenden Druckpulsationen sowie die daraus resultierenden Geräusche. Verdrängerpumpen, insbesondere einhubige Flügelzellenpumpen, weisen funktionsbedingt eine relativ hohe Druckpulsation auf. Die jeweilige Arbeitszelle wird beim Übergang in den Druckbereich schlagartig auf das Druckniveau, das in diesem Bereich herrscht, gebracht. Aus dem allgemeinen Stand der Technik, z. B. der DE 199 17 506 B4 , ist es bekannt, die Pumpendrucköffnung mit wenigstens einer Kerbe zu versehen. Die Kerbe erstreckt sich dabei entgegen der Drehrichtung des Rotors in Richtung auf die Pumpensaugöffnung. In bekannter Weise ermöglicht es die Kerbe dabei, dass das Druckniveau in der entsprechenden Arbeitszelle langsam auf das Druckniveau der Druckkammer gebracht wird. Die Kerbe vermindert somit die Druckpulsationen. Eine weitere Verbesserung bzw. Minderung der Druckpulsationen ist jedoch wünschenswert.A disadvantage of the transition from the delivery chamber into the pressure chamber or the pump pressure side are the pressure pulsations occurring and the resulting noise. Displacement pumps, in particular single-stroke vane pumps, have a relatively high pressure pulsation due to their function. The respective work cell is brought abruptly at the transition to the pressure range to the pressure level that prevails in this area. From the general state of the art, for. B. the DE 199 17 506 B4 , it is known to provide the pump pressure opening with at least one notch. The notch extends against the direction of rotation of the rotor in the direction of the pump suction. In a known manner, the notch makes it possible that the pressure level in the corresponding work cell is slowly brought to the pressure level of the pressure chamber. The notch thus reduces the pressure pulsations. However, a further improvement or reduction of the pressure pulsations is desirable.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es zur Pulsationsdämpfung bekannt, Tilgerräume in der Pumpe zu schaffen oder die Druckleitungen auf der Pumpendruckseite als Dehnschlauch auszubilden. Von Nachteil ist jedoch, dass die Tilgerräume relativ viel Platz benötigen und Dehnschläuche teuer sind.Out The general state of the art is for pulsation damping known to create orifice chambers in the pump or the Form pressure lines on the pump pressure side as expansion hose. The disadvantage, however, is that the Tilgerräume relatively much Need space and expansion hoses are expensive.

Aus der DE 41 12 476 A1 ist eine weitere Möglichkeit bekannt, von der Verdrängerpumpe erzeugte Impulse zu verringern. Dabei wird vorgeschlagen, einen Pulsationsdämpfer in Form einer geschlossenen Kammer so in die Pumpe einzusetzen, dass dieser der Strömung im Pumpenauslass ausgesetzt ist. Die geschlossene Kammer hat dünne, flexible Wände und einen Innendruck, der größer ist als der Atmosphärendruck, um die Impulse im Auslass und das daraus resultierende Pumpengeräusch zu verringern. Die geschlossene Kammer kann dabei aus einem flexiblen Kunststoff gebildet sein. Das Material kann durch einen Blasvorgang zu einer abgedichteten Kammer geformt werden, wobei der Innendruck so gesteuert wird, dass er größer ist als der Atmosphärendruck. Alternativ kann die unter Druck gesetzte Kammer auch als dünnwandiger Schlauch ausgebildet werden. Dabei wird ein Ende des Schlauches verschlossen und der Schlauch zwischen Rollen in Richtung auf das verschlossene Ende hin zusammengedrückt, um den auf das geschlossene Ende ausgeübten Druck zu erhöhen.From the DE 41 12 476 A1 Another possibility is known to reduce pulses generated by the positive displacement pump. It is proposed to use a pulsation damper in the form of a closed chamber in the pump so that it is exposed to the flow in the pump outlet. The closed chamber has thin, flexible walls and an internal pressure greater than the atmospheric pressure to reduce the pulses in the outlet and the resulting pump noise. The closed chamber can be formed from a flexible plastic. The material may be formed into a sealed chamber by a blowing process, the internal pressure being controlled to be greater than the atmospheric pressure. Alternatively, the pressurized chamber may also be formed as a thin-walled hose. In this case, one end of the tube is closed and the tube is compressed between rollers in the direction of the closed end in order to increase the pressure exerted on the closed end.

Die aus der DE 41 12 476 A1 bekannte Kraftstoffpumpe weist mehrere Nachteile auf. Zum Einen hat es sich in der Praxis als wenig effektiv herausgestellt, Pulsationen dadurch zu dämpfen, dass diese von einem unter Druck gesetzten Gas aufgenommen werden. Zum Anderen besteht der Nachteil, dass der Pulsationsdämpfer erst dann anspricht, wenn die Pulsationen einen Druck erreichen, der höher ist als der Druck des Gases, andernfalls wird die Hülle nicht gegen den Gasdruck eingedrückt. Des weiteren ist ein derartiger Pulsationsdämpfer nur wirksam, wenn der Innendruck höher ist als der umgebende Atmosphärendruck. Es muss also beim Herstellen des Pulsationsdämpfers ein erhöhter Innendruck erzeugt werden. Während des Betriebs der Pumpe lässt es sich jedoch nicht vermeiden, dass das Gas durch die flexiblen Wände diffundiert und somit der Innendruck im Laufe der Zeit immer geringer wird und sich dem Atmosphärendruck angleicht. Die Funktion des Pulsationsdämpfers, die darauf beruht, dass ein erhöhter Innendruck vorhanden ist, der es ermöglichen soll, dass das Gas Pulsationen aufnimmt, verschlechtert sich somit.The from the DE 41 12 476 A1 known fuel pump has several disadvantages. On the one hand, it has proven in practice to be less effective to damp pulsations by being absorbed by a pressurized gas. On the other hand there is the disadvantage that the pulsation damper responds only when the Pulsations reach a pressure that is higher than the pressure of the gas, otherwise the shell is not pressed against the gas pressure. Furthermore, such a pulsation damper is effective only when the internal pressure is higher than the ambient atmospheric pressure. It must therefore be generated during manufacture of the Pulsationsdämpfers an increased internal pressure. However, during operation of the pump, it is unavoidable that the gas will diffuse through the flexible walls, thus reducing the internal pressure over time and equalizing it to the atmospheric pressure. The function of the pulsation damper, which is based on the fact that an increased internal pressure is present, which is to enable the gas to absorb pulsations, thus deteriorates.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Technische AufgabeTechnical task

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängerpumpe zu schaffen, bei der Druckpulsationen weitgehend gedämpft werden.Of the The present invention is therefore based on the object, a positive displacement pump to be created in which pressure pulsations are largely attenuated.

Technische LösungTechnical solution

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by claim 1 solved.

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden die auftretenden Pulsationen im wesentlichen durch eine elastische Verformung bzw. eine federnde und/oder dämpfende Eigenschaft des Materials des Pulsationsdämpfers gedämpft bzw. abgesenkt. Die Dämpfung erfolgt dadurch, dass das Material des Pulsationsdämpfers verdrängt wird, wobei ein Teil der Pulsationen bzw. der Energie in dem Material in Wärme umgewandelt wird. Der in Wärme umgewandelte Teil der Energie ist nicht reversibel – er wird folglich nicht als phasenversetzter Impuls zurückgegeben-, woraus sich eine besonders geeignete Dämpfung der Pulsationen ergibt. Ein anderer Teil der Energie wird von dem Material durch dessen Verformung federnd aufgenommen und durch die Rückformung wieder abgegeben. Dadurch, dass im Inneren des Pulsationsdämpfers wenigstens ein nach außen abgeschlossener Hohlraum ausgebildet ist, kann der Pulsationsdämpfer komprimiert werden. Der Hohlraum bildet somit eine Ausweichfläche für das Material. Dabei dringt das elastisch verformbare Material in den Hohlraum ein. Die Pulsationen bzw. deren Energie werden von dem Material selbst aufgenommen und dadurch gedämpft.By the solution according to the invention are the occurring pulsations essentially by an elastic deformation or a resilient and / or damping property of the material damped or lowered the Pulsationsdämpfers. The damping takes place in that the material of the pulsation damper is displaced, with part of the pulsations or the Energy in the material is converted into heat. Of the heat-converted part of the energy is not reversible - he is therefore not returned as a phase shifted pulse, resulting in a particularly suitable damping of the pulsations results. Another part of the energy gets through from the material the deformation of which is resiliently received and by the recovery delivered again. Because of that inside the pulsation damper formed at least one outwardly closed cavity is, the pulsation damper can be compressed. The cavity thus forms an alternative surface for the material. In this case, the elastically deformable material penetrates into the cavity one. The pulsations or their energy are from the material even absorbed and thus subdued.

Es hat sich herausgestellt, dass Pulsationen wesentlich besser durch ein elastisch verformbares Material aufgenommen werden können, also durch eine federnde Wirkung eines Gases (wie bei der DE 41 12 476 A1 ), da ein elastisch verformbares Material, z. B. Gummi, mehr Energie abspeichern kann als ein Gas, z. B. Luft. Zudem hat die Aufnahme der Pulsationen durch eine elastische Verformung des Materials den Vorteil, dass die Pulsationen nicht erst eine gewisse Größe aufweisen müssen, sondern dass das Material sofort bereits durch kleine Pulsationen verformt wird bzw. in den Hohlraum zurückweicht. Des weiteren ist die erfindungsgemäße Lösung unabhängig von einem Druck innerhalb eines Hohlraums, so dass sich durch eine Diffusion auch keine Nachteile einstellen. Im Hinblick auf eine möglichst kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Pulsationsdämpfers ist vorgesehen, dass in dem Hohlraum der Atmosphärendruck anliegt.It has been found that pulsations can be much better absorbed by an elastically deformable material, so by a resilient action of a gas (as in the DE 41 12 476 A1 ), since an elastically deformable material, for. As rubber, can store more energy than a gas, eg. For example, air. In addition, the absorption of the pulsations by an elastic deformation of the material has the advantage that the pulsations do not first have to have a certain size, but that the material is already immediately deformed by small pulsations or shrinks back into the cavity. Furthermore, the solution according to the invention is independent of a pressure within a cavity, so that set by diffusion and no disadvantages. With regard to the most cost-effective production of the pulsation damper according to the invention, provision is made for the atmospheric pressure to be present in the cavity.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, die Pulsationen durch eine elastische Verformung des Materials aufzunehmen und zu dämpfen, während gemäß der DE 41 12 476 A1 vorgesehen ist, die Pulsationen dadurch aufzunehmen, dass eine Hülle gegen ein unter Hochdruck stehendes Gas eingefedert wird. Die flexiblen Wände gemäß der DE 41 12 476 A1 haben lediglich die Funktion gegen das Gas einzufedern und das Gas im Innenraum mit einem erhöhten Druck zusammen zu halten. Eine Aufnahme von Pulsationen oder Energie durch die Wand an sich ist weder vorgesehen noch möglich, die Energie wird ausschließlich durch das Gas aufgenommen. Sobald der erhöhte Innendruck durch Diffusion entwichen ist, verliert der Pulsationsdämpfer gemäß der DE 41 12 476 A1 seine Wirkung und kann die Pulsationen nicht mehr in der gewünschten Weise aufnehmen. Im Unterschied dazu nimmt die erfindungsgemäße Lösung die Pulsationen durch das verformbare Material auf, aus dem der Pulsationsdämpfer im wesentlichen – vorzugsweise vollständig – gebildet ist. Nachdem das Material, beispielsweise in einer Ausgestaltung aus Gummi, selbst nicht komprimierbar ist, hat der Erfinder im Inneren des Materials einen Hohlraum bzw. einen Freiraum geschaffen, in den das Material zurückweichen bzw. eindringen kann, wenn eine entsprechende Belastung (z. B. Pulsation) von außen auf den Pulsationsdämpfer einwirkt. Hierbei gilt es zu beachten, dass bei einer Anordnung des Pulsationsdämpfers in fluiddurchströmten Elementen der Pumpendruckseite die Pulsationen von allen Seiten auf den Pulsationsdämpfer einwirken. Der Pulsationsdämpfer kann somit nicht wie ein herkömmliches Gummilager, beispielsweise beim Brückenbau, seitlich nach außen ausgebeult werden, wenn von oben eine Kraft einwirkt. Aus diesem Grund haben die Erfinder im Inneren des Materials einen Hohlraum geschaffen, durch den es möglich ist, dass das Material nach innen zurückweicht und folglich komprimiert wird. Der Pulsationsdämpfer kann somit aufgrund einer äußeren Einwirkung entsprechend Energie (Pulsationen) aufnehmen und in seine Ausgangslage zurückkehren, wenn die Einwirkung von außen nachlässt.The solution according to the invention provides to absorb and damp the pulsations by an elastic deformation of the material, while according to the DE 41 12 476 A1 is provided to absorb the pulsations by a sheath is compressed against a gas under high pressure. The flexible walls according to the DE 41 12 476 A1 have only the function to spring against the gas and to keep the gas in the interior with an increased pressure together. A recording of pulsations or energy through the wall itself is neither provided nor possible, the energy is absorbed exclusively by the gas. As soon as the increased internal pressure has escaped by diffusion, the pulsation damper loses according to the DE 41 12 476 A1 its effect and can no longer absorb the pulsations in the desired manner. In contrast, the solution according to the invention absorbs the pulsations by the deformable material, from which the pulsation damper is formed essentially-preferably completely. After the material itself, for example in a rubber embodiment, is not compressible itself, the inventor has created a cavity or space in the interior of the material into which the material can retreat or penetrate, if a corresponding load (eg. Pulsation) from the outside acts on the pulsation damper. It should be noted that in an arrangement of the pulsation damper in fluid-flow elements of the pump pressure side, the pulsations act on all sides of the pulsation damper. The pulsation damper can thus not be bulged laterally outward like a conventional rubber mount, for example in bridge construction, when a force acts from above. For this reason, the inventors have created in the interior of the material a cavity through which it is possible that the material shrinks inwards and is thus compressed. The pulsation damper can thus absorb energy (pulsations) according to an external action and return to its initial position when the external action decreases.

Eine Aufnahme von Pulsationen durch ein verformbares Material war bislang lediglich durch die Dehnschläuche bekannt, welche sich bei einem Ansteigen des Drucks bzw. beim Auftreten von Pulsationen nach außen gedehnt haben, so dass sich der Innendurchmesser vergrößert hat. Anstelle eines Rückzugsraumes im Außenbereich (wie bei den Dehnschläuchen) haben die Erfinder nunmehr einen Rückzugsraum im Inneren des Materials geschaffen.A Recording of pulsations by a deformable material has been so far known only through the expansion hoses, which themselves at an increase in pressure or when pulsations occur have stretched outwards, so that the inner diameter has increased. Instead of a retreat area in the outdoor area (as with the expansion hoses) have the inventors now have a retreat room inside the Created material.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Volumen des Pulsationsdämpfers zu mindestens 50%, vorzugsweise zu mindestens 80%, aus dem elastisch verformbaren Material gebildet ist. Die durch das elastisch verformbare Material gebildete Hülle ist somit relativ dick im Verhältnis zu dem Hohlraum. Da die Aufnahme von Pulsationen auf der Verformung des Materials beruht und hierfür ein verhältnismäßig geringer Hohlraum im Inneren ausreichend ist, kann der Pulsationsdämpfer im Unterschied zu der DE 41 12 476 A1 im Volumen betrachtet im wesentlichen durch das verformbare Material gebildet sein.According to the invention, it can be provided that the volume of the pulsation damper is at least 50%, preferably at least 80%, formed from the elastically deformable material. The envelope formed by the elastically deformable material is thus relatively thick in relation to the cavity. Since the recording of pulsations based on the deformation of the material and this is a relatively small cavity in the interior is sufficient, the pulsation damper in contrast to the DE 41 12 476 A1 Considered in volume to be formed essentially by the deformable material.

Ein Einsatz von Gummi als verformbares Material für den Pulsationsdämpfer hat sich als besonders geeignet herausgestellt, da Gummi ölbeständig ist, federnde Eigenschaften aufweist und sich zur Energieaufnahme eignet. Die vorzugsweise zu verwendende Gummimischung kann auf die Frequenz der zu dämpfenden Pulsationen abgestimmt werden. Im Allgemeinen ist eine Gummimischung zu bevorzugen, die steif und hart ist, da die Gummimischung die Energie der Pulsationen aufnehmen soll.One Use of rubber as deformable material for the pulsation damper has proven to be particularly suitable because rubber oil resistant is, has resilient properties and energy absorption suitable. The preferably used rubber compound can be applied to the Frequency of the pulsations to be damped are tuned. In general, a rubber compound that is rigid and is preferable Hard is because the rubber compound absorb the energy of the pulsations should.

Der Pulsationsdämpfer kann grundsätzlich in einem beliebigen fluiddurchströmten Element der Pumpendruckseite angeordnet bzw. eingebracht sein. Vorstellbar ist auch die Anordnung von mehreren Pulsationsdämpfern. Eine im wesentlichen längliche Form des Pulsationsdämpfers hat sich für die Anordnung in den meisten fluiddurchströmten Elementen als geeignet herausgestellt. Vorzugsweise kann der Pulsationsdämpfer einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Dies hat sich hinsichtlich der Gegebenheiten, nämlich dass der Druck im wesentlichen gleichmäßig von außen auf den Pulsationsdämpfer einwirkt und diesen verformt, als besonders geeignet herausgestellt. Vorteilhaft ist dabei auch, wenn der Hohlraum möglichst im Zentrum bzw. mittig innerhalb des Pulsationsdämpfers verläuft. Vorteilhaft ist es des weiteren, wenn sich der wenigstens eine Hohlraum im wesentlichen in Längsrichtung des Pulsationsdämpfers erstreckt.Of the Pulsation damper can basically in one any fluid-flow element of the pump pressure side be arranged or introduced. Also conceivable is the arrangement of several pulsation dampers. An essentially elongated one Shape of the pulsation damper has been chosen for the arrangement in most fluid-flow elements as suitable exposed. Preferably, the pulsation damper have a substantially circular cross-section. This has changed in terms of circumstances, namely that the pressure is substantially uniform from the outside acts on the pulsation damper and deforms it, proved to be particularly suitable. It is also advantageous if the cavity is possible in the center or centered inside the Pulsationsdämpfers runs. Is advantageous it further, when the at least one cavity substantially extends in the longitudinal direction of the Pulsationsdämpfers.

Die Stärke des Materials und der wenigstens eine Hohlraum kann auf die Frequenz der zu dämpfenden Pulsationen abgestimmt werden.The Strength of the material and the at least one cavity can tuned to the frequency of the pulsations to be damped become.

In einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das verformbare Material an seiner Außenseite zur Fixierung in dem jeweiligen fluiddurchströmten Element mit Fixierelementen bzw. Distanzelementen versehen ist, durch welche ein Abstand zwischen der Außenseite des verformbaren Materials und der Innenwand des Elements definierbar ist. Somit lässt sich der Pulsationsdämpfer in besonders einfacher und zuverlässiger Weise an der gewünschten Stelle in dem fluiddurchströmten Element positionieren. Gleichzeitig wird durch die Fixierelemente sichergestellt, dass das Fluid weiterhin das Element durchströmen kann.In a constructive embodiment of the invention can also be provided be that deformable material on its outside for fixing in the respective fluid-flow element is provided with fixing elements or spacer elements, through which a distance between the outside of the deformable material and the inner wall of the element is definable. Thus lets The pulsation damper in a particularly simple and reliable Way at the desired location in the fluid flowing through Position element. At the same time, the fixing elements ensures that the fluid continues to flow through the element can.

Von Vorteil ist es, wenn die Fixierelemente als Noppen oder Rippen ausgebildet sind.From It is advantageous if the fixing elements are designed as nubs or ribs are.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Pulsationsdämpfer lediglich einen zusammenhängenden und nach außen abgeschlossenen Hohlraum aufweist. Der Hohlraum stellt somit eine durchgehende Innenbohrung dar. Am einfachsten lässt sich elf derartiger Pulsationsdämpfer dadurch herstellen, dass das verformbare Material vulkanisiert wird.It has proven to be advantageous when the pulsation damper only one coherent and outward having completed cavity. The cavity thus provides a continuous Inner bore dar. The easiest way to eleven such Produce pulsation damper by the deformable Material is vulcanized.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung prinzipmäßig dargestellt.advantageous Further developments and embodiments of the invention will become apparent the further subclaims. The following is based on the Drawing an embodiment of the invention in principle shown.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigt: It shows:

1 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe; 1 an exploded view of a positive displacement pump according to the invention;

2 eine stirnseitige Ansicht auf einen Drucksammelraum einer Verdrängerpumpe, in welchen der erfindungsgemäße Pulsationsdämpfer eingebracht ist; 2 an end view of a pressure accumulation chamber of a positive displacement pump, in which the pulsation damper according to the invention is introduced;

3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III der 2; 3 a section along the line III-III of 2 ;

4 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Pulsationsdämpfer; 4 a longitudinal section through a pulsation damper according to the invention;

5 einen Querschnitt durch einen Pulsationsdämpfer gemäß der Linie V-V der 4; 5 a cross section through a pulsation damper according to the line VV of 4 ;

6 einen Längsschnitt durch einen zweiten erfindungsgemäßen Pulsationsdämpfer; und 6 a longitudinal section through a second pulsation damper according to the invention; and

7 einen Längsschnitt durch einen dritten erfindungsgemäßen Pulsationsdämpfer. 7 a longitudinal section through a third pulsation damper according to the invention.

Verdrängerpumpen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt, weshalb nachfolgend lediglich die für die Erfindung wesentlichen Merkmale näher beschrieben werden. Dies erfolgt im Ausführungsbeispiel anhand einer einhubigen Flügelzellenpumpe mit variablem Fördervolumen. Eine derartige Flügelzellenpumpe ergibt sich z. B. aus der DE 199 42 466 A1 , auf die hiermit Bezug genommen wird.Positive displacement pumps are well known in the art, which is why In the following, only the features essential to the invention will be described in greater detail. This is done in the embodiment using a single-stroke vane pump with variable displacement. Such a vane pump results z. B. from the DE 199 42 466 A1 , which is hereby incorporated by reference.

Die in der 1 dargestellte Verdrängerpumpe ist als Flügelzellenpumpe ausgebildet und weist ein Gehäuse 1 mit einem Rotorensatz 2 auf, der im Wesentlichen aus einem Rotor 3, Rotorenelementen 4 und einem Kurvenring 5 besteht. Im Ausführungsbeispiel ist in einer Bohrung des Gehäuses 1 ein Außenring 6 zur Aufnahme des Rotorensatzes 2 eingesetzt. Der Außenring 6 stellt dabei die Freigängigkeit des Kurvenringes 5 sicher und überträgt Querkräfte aus dem Kurvenring 5 in das Gehäuse 1.The in the 1 illustrated positive displacement pump is designed as a vane pump and has a housing 1 with a rotor set 2 up, essentially from a rotor 3 , Rotors elements 4 and a curve ring 5 consists. In the embodiment is in a bore of the housing 1 an outer ring 6 for receiving the rotor set 2 used. The outer ring 6 provides the free movement of the cam ring 5 safe and transmits lateral forces from the cam ring 5 in the case 1 ,

Zwischen dem Kurvenring 5 und dem Rotor 3 ist ein Arbeitsraum 7 ausgebildet, welcher durch die Rotorenelemente 4 in Arbeitszellen 8 unterteilt ist.Between the curve ring 5 and the rotor 3 is a workroom 7 formed, which by the rotor elements 4 in work cells 8th is divided.

Im Ausführungsbeispiel kann das Volumen der Arbeitszellen 8 durch eine Veränderung der Exzentrität zwischen Rotor 3 und Kurvenring 5 eingestellt werden. Die Rotorenelemente sind im Ausführungsbeispiel als Flügel 4 ausgebildet.In the embodiment, the volume of the work cells 8th by a change in the eccentricity between the rotor 3 and curve ring 5 be set. The rotor elements are in the embodiment as a wing 4 educated.

Allgemein weisen Verdrängerpumpen, so auch die dargestellte Flügelzellenpumpe, eine Pumpensaugseite 9 und eine Pumpendruckseite 10 auf. Der Pumpensaugseite 9 sowie der Pumpendruckseite 10 sind jeweils eine Mehrzahl fluiddurchströmte Elemente 11 zugeordnet, an denen entsprechend ihrer Zuordnung der Druck der Pumpensaugseite 9 oder der Druck der Pumpendruckseite 10 anliegt.Generally, positive displacement pumps, as well as the vane pump shown, have a pump suction side 9 and a pump pressure side 10 on. The pump suction side 9 and the pump pressure side 10 are each a plurality of fluid-flow elements 11 assigned to those according to their assignment, the pressure of the pump suction 9 or the pressure of the pump pressure side 10 is applied.

Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Flügelzellenpumpe weist ferner zwei Seitenplatten 12a, 12b auf, welche in bekannter Weise den Rotorensatz 2 seitlich begrenzen und die eine (in 1 nicht dargestellte) Pumpensaugöffnung (Saugniere) und eine Pumpendrucköffnung (Druckniere) aufweisen. Eine der Seitenplatten 12a, 12b kann als separates Teil auch entfallen, wobei dann die an den Rotorensatz 2 angrenzende Gehäusewand des Gehäuses 1 oder eine Wand eines Gehäusedeckels 13 entsprechend ausgebildet sind.The vane pump shown in the embodiment further comprises two side plates 12a . 12b on, which in a known manner the rotor set 2 bordering one side and one (in 1 not shown) Pumpensaugöffnung (suction kidney) and a pump pressure port (Druckniere) have. One of the side plates 12a . 12b can also be omitted as a separate part, in which case the to the rotor set 2 adjacent housing wall of the housing 1 or a wall of a housing cover 13 are formed accordingly.

2 zeigt eine mögliche, vorteilhafte Anordnung eines erfindungsgemäßen Pulsationsdämpfers 14 in der Flügelzellenpumpe. Der Pulsationsdämpfer 14 ist dabei in einem als Drucksammelraum ausgebildeten fluiddurchströmten Element 11 angeordnet. Der Drucksammelraum 11 befindet sich auf der Pumpendruckseite und ist folglich mit dem Druck der Pumpendruckseite beaufschlagt. Wie aus 2 und 3 ersichtlich ist, ist der Pulsationsdämpfer 14 an die Kontur des Innenraums des Drucksammelraums 11 angepasst. Der Pulsationsdämpfer 14 weist hierzu eine im wesentlichen längliche, bogenförmige Form auf. 2 shows a possible, advantageous arrangement of a pulsation damper according to the invention 14 in the vane pump. The pulsation damper 14 is in a designed as a pressure collecting space fluid-flow element 11 arranged. The pressure collection room 11 is located on the pump pressure side and is therefore subjected to the pressure of the pump pressure side. How out 2 and 3 is apparent, is the pulsation damper 14 to the contour of the interior of the pressure collecting space 11 customized. The pulsation damper 14 has for this purpose a substantially elongated, arcuate shape.

Der Pulsationsdämpfer 14 ist, wie sich aus 4 und 5 ergibt, mit einem Hohlraum 15 in Ausgestaltung einer Innenbohrung versehen. Der Hohlraum 15 erstreckt sich dabei im wesentlichen in Längsrichtung des Pulsationsdämpfers 14 und weist einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf.The pulsation damper 14 is how out 4 and 5 yields, with a cavity 15 provided in a design of an inner bore. The cavity 15 extends substantially in the longitudinal direction of the Pulsationsdämpfers 14 and has a substantially circular cross-section.

Der Pulsationsdämpfer 14 ist im Ausführungsbeispiel aus einem unter Druck verformbaren Material 16 gebildet. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um Gummi bzw. um eine geeignete Gummimischung. Der im Inneren des Pulsationsdämpfers 14 bzw. des Materials 16 ausgebildete Hohlraum 15 ist nach außen abgeschlossen. Eine Pulsation des durch die Verdrängerpumpe gepumpten Fluids wird durch eine elastische Verformung des Materials 16 gedämpft bzw. von dem Material 16 aufgenommen, wobei das Material 16 in den Hohlraum 15 eindringt.The pulsation damper 14 is in the embodiment of a deformable material under pressure 16 educated. In the exemplary embodiment, this is rubber or a suitable rubber compound. The inside of the pulsation damper 14 or the material 16 trained cavity 15 is completed to the outside. Pulsation of the fluid pumped by the positive displacement pump is achieved by elastic deformation of the material 16 dampened or from the material 16 taken, the material 16 in the cavity 15 penetrates.

Wie insbesondere aus den Darstellungen gemäß 4 und 5 sowie den 6 und 7 ersichtlich ist, ergibt sich das Volumen des Pulsationsdämpfers 14 durch das Material 16 und den Hohlraum 15. Die Pulsation des Fluids wird dabei dadurch gedämpft, dass das verformbare Material eine geeignete Stärke und der Hohlraum 15 ein geeignetes Volumen aufweist, um durch eine Verformung des Materials 16 die Pulsation zu dämpfen. Im Ausführungsbeispiel nimmt das Material bereits im unbelasteten Zustand über 80% des Volumens des Pulsationsdämpfers ein.As in particular from the illustrations according to 4 and 5 as well as the 6 and 7 can be seen, the volume of the Pulsationsdämpfers results 14 through the material 16 and the cavity 15 , The pulsation of the fluid is thereby damped in that the deformable material is a suitable strength and the cavity 15 has a suitable volume to by deformation of the material 16 to dampen the pulsation. In the exemplary embodiment, the material already occupies over 80% of the volume of the pulsation damper in the unloaded state.

6 zeigt eine zu den 2 bis 5 alternative Darstellung eines Pulsationsdämpfers 14, der eine ungebogene, längliche Form aufweist. 7 zeigt eine ebenfalls längliche Ausbildung eines Pulsationsdämpfers 14, wobei eine Mehrzahl von Hohlräumen 15 vorgesehen ist. Die Hohlräume 15 können dabei eine Kugelform aufweisen. 6 shows one to the 2 to 5 alternative representation of a pulsation damper 14 which has an unbent, elongated shape. 7 shows a likewise elongated design of a Pulsationsdämpfers 14 wherein a plurality of cavities 15 is provided. The cavities 15 can have a spherical shape.

Der Pulsationsdämpfer 14 weist, wie aus 4 und 5 ersichtlich ist, an seiner Außenseite zur Fixierung in dem Drucksammelraum 11 Fixierelemente 17 auf, durch welche ein Abstand zwischen der Außenseite des Pulsationsdämpfers 14 und der Innenwand des Drucksammelraums 11 definierbar ist. Im Ausführungsbeispiel sind die Fixierelemente 17 als Noppen ausgebildet.The pulsation damper 14 shows how out 4 and 5 it can be seen on its outside for fixing in the pressure collecting space 11 fixing 17 through which a distance between the outside of the pulsation damper 14 and the inner wall of the pressure collecting space 11 is definable. In the embodiment, the fixing elements 17 designed as nubs.

Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich in besonderer Weise für Verdrängerpumpen, die bei Servolenkvorrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere von Personenfahrzeugen und Nutzfahrzeugen zum Einsatz kommen.The solution according to the invention is particularly suitable For positive displacement pumps, the power steering devices of vehicles, in particular of passenger vehicles and commercial vehicles for Use come.

11: Gehäusecasing
22: Rotorensatzrotors set
33: Rotorrotor
44: Rotorenelemente, FlügelRotors elements, wing
55: Kurvenringcam ring
66: Außenringouter ring
77: Arbeitsraumworking space
88th: Arbeitszelleworkcell
99: Pumpensaugseitepump suction
1010: PumpendruckseitePump pressure side
1111: fluiddurchströmtes Element, Drucksammelraumfluid flowed through Element, pressure collection room
12a, b12a, b: Seitenplattenside plates
1313: Gehäusedeckelhousing cover
1414: Pulsationsdämpferpulsation dampers
1515: Hohlraumcavity
1616: Material des Pulsationsdämpfersmaterial the pulsation damper
1717: Fixierelementfixing

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 4112476 A1 [0002, 0009, 0010, 0014, 0015, 0015, 0015, 0017]
- DE 19942466 A1 [0003, 0005, 0033]
- DE 19917506 B4 [0007]

Claims

Positive displacement pump, in particular for motor vehicles, with a pump suction side and a pump pressure side, wherein in at least one fluid-flow element of the pump pressure side, a pulsation damper is arranged, characterized in that the pulsation damper ( 14 ) substantially of a compressible material ( 16 ) is formed, wherein in the interior of the Pulsationsdämpfers ( 14 ) at least one cavity closed to the outside ( 15 ) is formed, and wherein a pulsation of the fluid substantially by an elastic deformation of the material ( 16 ) is damped, the material ( 16 ) in the at least one cavity ( 15 ) penetrates.

Positive displacement pump according to claim 1, characterized in that a pulsation of the fluid is damped by the material ( 16 ) has a suitable thickness and the cavity has a suitable volume, in order by deformation of the material ( 16 ) to dampen the pulsation.

Positive displacement pump according to claim 1 or 2, characterized in that the thickness of the material ( 16 ) and the at least one cavity ( 15 ) are tuned to the frequency of the pulsation to be damped.

Positive displacement pump according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pulsation damper ( 14 ) to the contour of the interior of the fluid-flow element ( 11 ) is adjusted.

Positive displacement pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pulsation damper ( 14 ) has a substantially elongated shape.

Positive displacement pump according to claim 5, characterized in that the at least one cavity ( 15 ) substantially in the longitudinal direction of the Pulsationsdämpfers ( 14 ).

Positive displacement pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pulsation damper ( 14 ) has a substantially circular cross-section.

Positive displacement pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pulsation damper ( 14 ) on its outside for fixing in the fluid-flow element ( 11 ) with fixing elements ( 17 ), by which a distance between the outside of the Pulsationsdämpfers ( 14 ) and the inner wall of the element ( 11 ) is definable.

Positive displacement pump according to claim 8, characterized in that the fixing elements ( 17 ) are formed as knobs or ribs.

Positive displacement pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the pulsation damper ( 14 ) in a pressure collecting space ( 11 ) is introduced.

Positive displacement pump according to claim 10, characterized in that the pulsation damper ( 14 ) is arcuate.

Positive displacement pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that the deformable material ( 16 ) Rubber or a rubber compound is.

Positive displacement pump according to one of claims 1 to 12, characterized in that the pulsation damper ( 14 ) is made by vulcanization.