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Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe.
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Eine verstellbare Flügelzellenpumpe ist aus der
DE 103 53 027 A1 bekannt. Die Flügelzellenpumpe weist einen über eine Antriebswelle drehbaren Rotor auf. Der Rotor ist innerhalb eines Hubrings angeordnet. Der Hubring ist relativ zu der Rotationsachse verschiebbar angeordnet, so dass über die einstellbare Exzentrizität das Fördervolumen der Flügelzellenpumpe eingestellt werden kann. In dem Rotor ist eine Mehrzahl von Flügeln radial verschieblich angeordnet. Mit ihrer in Richtung der Rotationsachse gerichteten Stirnfläche stützen sich die Flügel an einem Führungsring ab. Damit werden die Flügel z. B. auch bei geringer Drehzahl oder niedriger Viskosität des Druckmittels an einer als Laufbahn ausgebildeten Innenfläche des Hubrings in Anlage gehalten.
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Um den Strömungsquerschnitt, insbesondere beim Ansaugen von Druckmittel groß zu halten, sind die Steuerungsöffnungen so ausgebildet, dass sie bis zur Lauffläche des Hubrings oder geringfügig darüber hinaus reichen. Dadurch kann es im Betrieb der Flügelzellenpumpe zu einem Verkippen der Flügel kommen, die folglich mit ihrem kopfseitigen Ende im Bereich der Steueröffnung geringfügig in diese hineinragen. An der Bauteilkante der Steueröffnung, an deren in Drehrichtung gesehen hinteren Ende kommt es dann zum Anschlagen des verkippten Flügels. Dies führt zu vorzeitigem Verschleiß.
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Aus der
DE 33 33 647 A1 ist ferner die Verwendung von Führungsringen zur Abstützung der Flügel beidseits des Rotors bekannt.
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Aus der
DE 100 27 990 A1 und der
CH 453 083 A sind weitere Flügelzellenpumpen bekannt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flügelzellenpumpe mit einem reduzierten Verschleiß zu schaffen.
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Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe werden Maßnahmen ergriffen, mit denen die in einem Rotor angeordneten, verschiebbaren Flügel an einem Verkippen gehindert werden. Benachbart zu dem Rotor ist mindestens eine Steueröffnung und/oder eine Saugnut in einem Bauteil angeordnet, an dem eine innere Anlagefläche zur seitlichen Führung der Flügel ausgebildet ist. Diese innere Anlagefläche ist in einem Bereich, in dem ein Flügel bei einer Drehung des Rotors eine Bauteilkante überstreicht, in radialer Richtung nach außen verlängert. Damit wird die Führungslänge, mit der der Flügel seitlich abgestützt ist, vergrößert. Durch diese vergrößerte Führungslänge wird die Kippbewegung des Flügels reduziert bzw. unterdrückt. Infolgedessen kommt es in dem Moment, in dem der Flügel durch die Drehung des Rotors eine Bauteilkante überstreicht, nicht zu einem Kontakt zwischen dem Flügel und der Bauteilkante. Der darin begründete Verschleiß wird somit vermieden.
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In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen ausgeführt.
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Insbesondere ist es bevorzugt, dass, wenn die Bauteilkante eine in Drehrichtung des Rotors gesehene hintere Saugnutkante ist, eine Verlängerung der inneren Anlagefläche in radialer Richtung als Nase ausgebildet ist. Diese Nase ist an einer beim Übergang der Saugnut in die Steueröffnung ausgebildeten Bauteilkante angeordnet. Durch eine solche Nase wird erreicht, dass ein lediglich in Umfangsrichtung begrenzter Abschnitt der inneren Anlagefläche in radialer Richtung verlängert ist. Ein negativer Einfluss auf den Strömungsquerschnitt, der insbesondere auf der Saugseite der Flügelzellenpumpe deutliche Auswirkungen hat, kann damit gering gehalten werden. Trotzdem wird in dem Bereich, in dem eine Bauteilkante zu einer Beschädigung des Flügels führen kann, die innere Anlagefläche in radialer Richtung nach außen verlängert.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, eine innere Steueröffnungskante beim Übergang zu einer die Bauteilkante bildenden hinteren Steueröffnungskante in Drehrichtung des Rotors gesehen stark zu verrunden. Hierzu wird beim Übergang von der inneren Steueröffnungskante zu der hinteren Steueröffnungskante eine geringere Krümmung ausgebildet als auf der radial nach außen gerichteten Seite, also dem Übergang zwischen der äußeren Steueröffnungskante und der hinteren Steueröffnungskante. Durch diesen größeren innenseitigen Krümmungsradius, die besonders vorteilhaft in Richtung zu der hinteren Steueröffnungskante hin kleiner wird, wird erreicht, dass sich ausgehend von der inneren Steueröffnungskante eine sich vergrößernde Führungslänge auf die hintere Steuerungsöffnungskante zu ergibt. Ein im Bereich der Steueröffnung bereits verkippter Flügel wird damit bei einer Drehbewegung gleichmäßig aufgerichtet, bevor er die hintere Steueröffnungskante überstreicht. Beim Überstreichen der hinteren Steueröffnungskante befindet sich der Flügel somit in einer aufgerichteten Position und ein Kontakt zwischen der Seitenkante und der Bauteilkante des an den Rotor angrenzenden Bauteils wird vermieden oder zumindest abgeschwächt.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine durch den Rotationsmittelpunkt verlaufende Tangente an die hintere Steueröffnungskante weiter zu der äußeren Steueröffnungskante hin liegt. Damit wird sichergestellt, dass über einen Großteil der Steueröffnungsbreite bereits eine Führung erreicht ist, bevor der Flügel tatsächlich die hintere Steueröffnungskante überstreicht.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein beim Übergang zwischen einer hinteren Saugnutkante und der äußeren Steueröffnungskante ausgebildeter Bereich abgeschrägt. Durch eine solche Abschrägung wird erreicht, dass ein verkippt sich auf die Bauteilkante zu bewegender Flügel durch den abgeschrägten Bereich der Bauteilkante selbst wieder in Position gebracht wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn auf der gegenüberliegenden Seite der Steueröffnung eine Nase zur Verlängerung der inneren Anlagefläche ausgebildet ist, deren Erstreckung in radialer Richtung jedoch aufgrund des erforderlichen Steueröffnungsquerschnitts nicht ausreichend ist, um eine vollständige Aufrichtung des Flügels zu erreichen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass auf einer von der inneren Anlagefläche abgewandten Seite des Rotors ein Führungselement angeordnet ist, an dem sich die Flügel mit einer zum Mittelpunkt des Rotors gerichteten Stirnfläche abstützen. Dieses Führungselement hat den Vorteil, dass die Flügel unanhängig von der Drehzahl oder Viskosität des Druckmittels in einer definierten Position gehalten werden. Die Anordnung des Führungselements ist insbesondere dann bevorzugt, wenn auf der von der inneren Anlagefläche abgewandten Seite des Rotors zusätzliche Steueröffnungen vorhanden sind. Ein Verkippen in dieser Richtung wird dann durch das dort angeordnete Führungselement verhindert.
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Weiterhin ist es bevorzugt ein Führungselement auf der der Steueröffnung bzw. der Saugnut zugewandten Seite des Rotors anzuordnen. Ein Verkippen eines Flügels hätte gleichzeitig eine Bewegung der zum Mittelpunkt hin orientierten Stirnseite des Flügels zur Folge. Eine solche Bewegung wird durch die Anlage an dem äußeren Umfang des Führungsrings verhindert. Es ist ferner auch möglich beidseitig des Rotors ein Führungselement vorzusehen.
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Die Führungselemente sind vorzugsweise als Scheiben oder als flache Führungsringe ausgebildet. Dabei hat insbesondere die Ausbildung als Führungsring den Vorteil, dass in Abhängigkeit vom Durchmesser des Führungsrings eine einfache Anordnung auf der Seite des Rotors möglich ist, auf der die Antriebswelle zum Antreiben der Flügelzellenpumpe herausragt. Der erforderliche Freiraum, um bei einer Exzentrizität des Hubrings zu dem Rotor ein Anschlagen des Führungsrings an der Antriebswelle zu verhindern, kann durch eine Nut in der Antriebswelle realisiert werden.
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Um Bauraum in axialer Richtung zu sparen, ist es bevorzugt, dass zur Aufnahme des Führungselements in der jeweiligen Seitenfläche des Rotors eine Nut angeordnet ist. Die Baulänge wird damit durch die Erstreckung der Kammern in axialer Richtung festgelegt. Zusätzlicher Bauraum zur Aufnahme der Führungselemente ist dagegen nicht erforderlich.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist entlang der äußeren Steueröffnungskante eine äußere Anlagefläche ausgebildet. Die Kontur der äußeren Steueröffnungskante ist so angepasst, dass unabhängig von einer Exzentrizität einer Laufbahn, an dem die Flügel mit ihrem kopfseitigen Ende anliegen, die auf die Steueröffnung bzw. auf die Saugnut zu gerichtete Seitenfläche des Flügels immer an dieser Anlagefläche anliegt. Eine solche Kontur der äußeren Steueröffnungskante ist insbesondere bei der förderseitigen Steueröffnung vorteilhaft. Die mit der Ausbildung dieser Geometrie verbundene Reduzierung des Steueröffnungsquerschnitts wirkt sich auf der Förderseite weniger als auf der Saugseite aus.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Pumpeneinheit mit einer Hauptpumpe und einer als Flügelzellenpumpe ausgeführten Hilfspumpe;
- 2 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein angrenzendes Bauteil mit radial verlängerter innerer Anlagefläche;
- 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines angrenzenden Bauteils mit einer radial erweiterten Anlagefläche, einem abgeschrägten Bereich sowie einer äußeren Anlagefläche; und
- 4 ein Ausführungsbeispiel mit einem als Führungsring ausgebildeten Führungselement zum Abstützen der Flügel.
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In der 1 ist eine Pumpeneinheit 1 dargestellt, die in einem Gehäuse bestehend aus einem topfförmigen ersten Gehäuseteil 2 und einem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist. Das zweite Gehäuseteil ist als Anschlussplatte 3 ausgeführt und verschließt das topfförmige Gehäuseteil 2.
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In dem topfförmigen Gehäuseteil 2 ist eine Hauptpumpe 4 angeordnet. Die Hauptpumpe 4 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Axialkolbenmaschine. In der Anschlussplatte 3 ist eine Hilfspumpe in Form einer Flügelzellenpumpe 5 ausgebildet. Die Hauptpumpe 4 und die Flügelzellenpumpe 5 werden durch eine gemeinsame Antriebswelle 6 angetrieben. Die Antriebswelle 6 durchdringt den Boden des topfförmigen Gehäuseteils 2. An dem dort herausragenden Ende der Antriebswelle 6 ist eine Verzahnung 7 ausgebildet. Die Verzahnung 7 ermöglicht es, die Antriebswelle 6 mit einer Drehmoment erzeugenden Einrichtung zu verbinden.
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Die Hauptpumpe 4 weist eine Zylindertrommel 8 auf, in der in Längsrichtung Zylinderbohrungen angeordnet sind. Die Mehrzahl von Zylinderbohrungen ist über einen Umfangskreis verteilt in der Zylindertrommel angeordnet. In jeder dieser Zylinderbohrungen ist ein Kolben längs verschieblich angeordnet. Die Kolben 7 ragen an einem Ende aus der Zylindertrommel 8 heraus und sind dort gelenkig mit je einem Gleitschuh 10 verbunden. Der Gleitschuh 10 stützt sich auf einer Schrägscheibe 11 ab. In Abhängigkeit von dem Neigungswinkel zwischen der Schrägscheibe 11 und der Antriebswelle 6 führen bei einer Drehung der Antriebswelle 6 die Kolben 9 in den Zylinderbohrungen und der Zylindertrommel 8 eine Hubbewegung aus.
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In der Anschlussplatte 3 ist ein Einlasskanal 12 und ein Auslasskanal 13 ausgebildet. Über den Einlasskanal 12 wird durch die Hauptpumpe 4 Druckmittel angesaugt. Während einer Umdrehung der Zylindertrommel 8 stehen die Zylinderbohrungen auf der der Anschlussplatte 3 zugewandten Seite in Kontakt mit dem Einlasskanal 12. Druckmittel wird infolgedessen in die Zylinderbohrung eingesaugt und während eines Druckhubs durch die in den Zylinderbohrungen angeordneten Kolben 9 in den Auslasskanal 13 verdrängt.
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Die dargestellte Pumpeneinheit 1 ist eine Einheit aus einer Ladepumpe, die durch die Flügelzellenpumpe 5 ausgebildet wird, und der Hauptpumpe 4. Die Flügelzellenpumpe 5 ist in einer Ausnehmung 14 in der Anschlussplatte 3 angeordnet und wird ebenfalls durch die Antriebswelle 6 angetrieben. Die Antriebswelle 6 ragt hierzu mit einem freien Wellenende 16 in die Ausnehmung 14 hinein. Dort ist der Rotor 15 auf dem freien Wellenende 16 angeordnet und mit dem freien Wellenende 16 drehfest verbunden. Die Ausnehmung 14 ist von der von der Hauptpumpe 4 abgewandten Seite in die Anschlussplatte 3 eingebracht. Die Ausnehmung 14 nimmt den Rotor 15 der Flügelzellenpumpe 5 sowie einen Hubring 19 auf. Der Hubring 19 umgibt den Rotor 15 und ist exzentrisch zu diesem angeordnet. Zur Bestimmung der Lage des Rotors 15 und damit der Exzentrizität ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Druckkammer zwischen der Ausnehmung 14 und dem Hubring 19 ausgebildet. Diese Druckkammer ist mit dem Einlasskanal 12 über eine Stelldruckleitung 20 verbunden. In der Druckkammer wirkt damit eine hydraulische Kraft, die als Stellkraft den Hubring 19 in der 1 nach unten zu verstellen versucht. In entgegen gesetzter Richtung wirkt eine in der 1 nicht erkennbare Rückstellvorrichtung auf den Hubring 19.
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In dem Rotor 15 sind mehrere in radialer Richtung ausgebildete Nuten 17 als Flügelschlitze angeordnet. In jeder dieser Nuten 17 ist ein Flügel 18 geführt. Der Flügel 18 ist in radialer Richtung verschiebbar in der Nut 17 angeordnet und wirkt dichtend mit einer Laufbahn des Hubrings 19 zusammen.
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Die Ausnehmung 14 der Anschlussplatte 3 ist durch einen Deckel 21 verschlossen. Zum Abdichten ist in einer Nut des Deckels 21 ein O-Ring angeordnet.
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Die Integration der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe 5 in die Pumpeneinheit 1 der 1 stellt lediglich eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe 5 dar. Es ist zu beachten, dass die nachfolgenden Ausführungen zur Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe 5 jedoch auch bei einer separaten Flügelzellenpumpe Anwendung finden können. Während in dem Ausführungsbeispiel der 1 einerseits durch die Anschlussplatte 3 und andererseits durch den Deckel 21 die beiden an den Rotor 15 angrenzende Bauteile gebildet werden, können daher auch zwei Gehäuseteile einer separaten Flügelzellenpumpe diese Bauteile bilden. Insbesondere ist es auch denkbar, dass zwischen den Gehäuseteilen bzw. der Anschlussplatte und dem Rotor eine Steuerplatte angeordnet ist, in der die Steueröffnungen zum Verbinden der Kammern mit einer Saugleitung und einer Förderleitung der Flügelzellenpumpe 5 ausgebildet sind.
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Die nachfolgenden Ausführungen, die entweder ein Gehäuseteil einer Flügelzellenpumpe 5 oder aber einen Deckel einer Flügelzellenpumpe 5 betreffen, treffen dann in entsprechender Weise auch auf eine solche Steuerplatte zu.
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In der 2 ist eine vereinfachte Darstellung eines Gehäuses 3' einer Flügelzellenpumpe 5 dargestellt. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind in der in dem Gehäuse 3' angeordneten Ausnehmung 14 lediglich insgesamt 7 Flügel 18.1 bis 18.7 dargestellt. Rotor 15 und Hubring 19 wurden zur besseren Nachvollziehbarkeit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Gehäuseteils 3' weggelassen.
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In das Gehäuseteil 3' ist die Ausnehmung 14 eingebracht. Durch die Ausnehmung 14 entsteht ein vertiefter Bereich, der als ebene Fläche 22 unmittelbar benachbart zu dem Rotor 15 liegt. In die ebene Fläche 22 sind zum Verbinden der in der Flügelzellenpumpe 5 ausgebildeten Kammern mit einer Ansaugleitung bzw. einer Förderleitung eine erste Steueröffnung 23 und eine zweite Steueröffnung 24 ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Steueröffnungen 23 und 24 als Steuernieren ausgebildet und erstrecken sich etwa entlang eines jeweils eines Kreisbogenabschnitts. Die Steuernieren können sich auch z. B. jeweils entlang von zwei Kreisbogenabschnitten erstrecken, deren Mittelpunkte in Verstellrichtung des Hubrings 19 versetzt zueinander angeordnet sind.
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Die erste Steueröffnung 23 wird zum Mittelpunkt M hin durch eine innere Steueröffnungskante 25 begrenzt. Ebenso wird die zweite Steueröffnung 24 zum Mittelpunkt M hin durch eine innere Steueröffnungskante 26 begrenzt. Die inneren Steueröffnungskanten 25, 26 begrenzen eine kreisförmige innere Anlagefläche 27, deren Durchmesser vorzugsweise mit dem Durchmesser einer daran anliegenden Seitenfläche des Rotors 15 korrespondiert.
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Da die Flügel 18.1 bis 18.7 mit der ebenen Fläche 22 dichtend zusammenwirken, stützen sich bei einer in axialer Richtung auf die Flügel 18.1 bis 18.7 wirkenden Kraft die Flügel 18.1 bis 18.7 an der inneren Anlagefläche 27 ab. Im Bereich der ersten Steueröffnung 23 und der zweiten Steueröffnung 24 kann sich jedoch der nach außen liegende Teil der Seitenfläche der Flügel 18.1 bis 18.7 nicht an der inneren Anlagenfläche 27 abstützen, wodurch es vor allem bei der Saugniere zu einem Verkippen der Flügel 18.1 bis 18.7 kommen kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn, wie es in der 2 dargestellt ist, die Breite der Steueröffnungen 23 und 24 so bemessen ist, dass die äußere Steueröffnungskante 38 der ersten Steueröffnung 23 bzw. die äußere Steueröffnungskante 39 der zweiten Steueröffnung 24 hinsichtlich ihrer Lage mit der Laufbahn des Hubrings 19 mindestens übereinstimmt. Wegen auftretender Bauteiltoleranzen können die Steueröffnungen 23, 24 auch größer gewählt werden, um eine Berührung mit den Flügeln 18 sicher zu vermeiden.
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Die Drehrichtung der in 2 dargestellten Flügelzellenpumpe 5 relativ zu dem Gehäuseteil 3' entspricht der durch den Pfeil angegebenen. Dadurch kommen die Flügel 18.1 bis 18.7 nacheinander in den Bereich einer hinteren Steueröffnungskante 29 der ersten Steueröffnung 23. Diese bildet eine Bauteilkante, die bei einer Drehung des Rotors 15 durch die Flügel 18.1 bis 18.7 überstrichen wird. In der 2 ist der Flügel 18.3 in einer Position gezeigt, wo er gerade die hintere Steueröffnungskante 29 überstreicht. Mit der gepunkteten Linie ist eine üblicherweise ausgebildete Geometrie im Bereich dieser Bauteilkante angedeutet. Erfindungsgemäß ist nun beim Übergang von der inneren Steueröffnungskante 25 zur der hinteren Steueröffnungskante 29 ein stark verrundeter Bereich 30 ausgebildet. Dieser verrundete Bereich 30 wird durch einen Krümmungsradius erreicht, der größer ist als der beim Übergang zwischen der hinteren Steueröffnungskante 29 und der äußeren Steueröffnungskante 38 der ersten Steueröffnung 23 ausgebildete Krümmungsradius 31. Damit wird, bevor die hintere Steueröffnungskante 29 durch einen Flügel 18 überstrichen wird, ausgehend von der inneren Anlagefläche 27 die Führungslänge in radialer Richtung nach außen sukzessive vergrößert. Auf die hintere Steueröffnungskante 29 zu wird somit der Flügel 18 durch die Drehung gleichmäßig aufgerichtet und es kommt nicht zu einem Anschlagen des Flügels 18 an der hinteren Steueröffnungskante 29. Die Krümmung des Bereichs 30 ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass in Drehrichtung der Krümmungsradius der Krümmung ausgehend von der inneren Steueröffnungskante 25 kleiner wird.
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In entsprechender Weise ist ein stark verrundeter Bereich mit einer Krümmung 33 beim Übergang von der inneren Steueröffnungskante 26 der zweiten Steueröffnung 24 in die hintere Steueröffnungskante 32 ausgebildet. Auch hier ist der Krümmungsradius der Krümmung 33 größer als der beim Übergang von der hinteren Steueröffnungskante 32 zu der äußeren Steueröffnungskante 39 der zweiten Steueröffnung 24 ausgebildete Krümmungsradius 34. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Krümmungen 30 und 31 bzw. die Krümmungen 33 und 34 der zweiten Steueröffnung 24 so ausgewählt sind, dass ein Berührpunkt Bi bzw. B2 einer durch den Mittelpunkt M verlaufenden Tangente an die hintere Steueröffnungskante 29 bzw. die hintere Steueröffnungskante 32 einen ersten Abstand di von der äußeren Steueröffnungskante 38 und einen zweiten Abstand d2 von der inneren Steueröffnungskante 25 aufweist, wobei di kleiner als d2 ist. Damit wird sichergestellt, dass der Flügel 18 über fast seine gesamte Länge wieder geführt ist, bevor er letztlich die verbleibende hintere Bauteilkante der Steueröffnungen 23 bzw. 24 überstreicht. Der mögliche Kippwinkel wird damit weitgehend durch die Bauteiltoleranzen festgelegt.
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Anstelle des einfachen beschriebenen Radiusses können auch mehrere Abschnitte mit unterschiedlichen Radien ausgebildet sein. Diese können auch über gerade Stücke miteinander verbunden sein.
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Bei dem in der 2 dargestellten Beispiel ist ein Gehäuseteil 3' gezeigt, welches für eine Flügelzellenpumpe 5' vorgesehen ist, die zu beiden Seiten des Rotors 15 Steueröffnungen zum Ansaugen von Druckmitteln aufweist. Um die Ansaugsteueröffnungen miteinander zu verbinden, ist in dem Gehäuseteil 3' eine Saugnut 28 ausgebildet, die in die erste Steueröffnung 23 übergeht. Eine hintere Saugnutkante 35 in Drehrichtung des Rotors 15 gesehen, geht dabei in die äußere Steueröffnungskante 38 der ersten Steueröffnung 23 über. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem das nach außen gerichtete Kopfende der Flügel 18.1 bis 18.7 ohnehin durch den offenen Bereich der Steueröffnung 23 bzw. 24 verläuft sind daher besondere Maßnahmen bei der durch den Übergang zwischen der hinteren Saugnutkante 35 und der äußeren Steueröffnungskante 38 ausgebildeten Bauteilkante nicht erforderlich.
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Die 3 zeigt einen zu dem Gehäuseteil 3' korrespondierenden Deckel 121. In dem Deckel 121 sind eine dritte Steueröffnung 123 und eine vierte Steueröffnung 124 ausgebildet. In dem von der dritten Steueröffnung 123 und der vierten Steueröffnung 124 umgebenen Bereich ist an dem Deckel 121 ebenfalls eine innere Anlagefläche 127 ausgebildet. Um die dritte Steueröffnung 123 mit der ersten Steueröffnung 23 zu verbinden, steht der Saugkanal 28 des Gehäuseteils 3' mit einem Deckelsaugkanal 128 in Verbindung.
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Die dritte Steueröffnung 123 und die vierte Steueröffnung 124 sind jedoch lediglich so breit ausgeführt, dass radial außerhalb der Steuernieren eine äußere Anlagefläche 140 ausgebildet ist. Hierzu ist ein Verlauf der jeweils äußeren Steueröffnungskante 138 bzw. 139 der dritten Steueröffnung 123 bzw. der vierten Steueröffnung 124 so ausgebildet, dass unabhängig von der Exzentrizität eines Hubrings 19 relativ zu dem Mittelpunkt M des Rotors 15 die innere Lauffläche des Hubrings 19 immer beabstandet zu der äußeren Steueröffnungskante 138 und der äußeren Steueröffnungskante 139 verläuft. Damit stützen sich die Flügel 18.1 bis 18.7 während eines Umlaufs bei einer Drehung des Rotors 15 nicht nur an der inneren Anlagefläche 127 sondern auch an der äußeren Anlagefläche 140 ab. Ein Kippen in die dritte Steueröffnung 123 bzw. die vierte Steueröffnung 124 wird daher vermieden.
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Problematisch ist dagegen der Übergang von der Saugnut 128 in die dritte Steueröffnung 123. Beim Übergang von der hinteren Saugnutkante 135 der Deckelsaugnut 128 in die äußere Steueröffnungskante 138 der dritten Steueröffnung 123 entsteht eine Bauteilkante, die in der 3 bei einer Drehung des Rotors in Pfeilrichtung als nächstes von dem Flügel 18.1 überstrichen werden muss. Dabei kann es zum Kontakt zwischen dem äußeren Ende des Flügels 18.1 und der Bauteilkante kommen. Um diesen Kontakt zu verhindern, ist ein abgeschrägter Bereich 136 vorgesehen. Durch den abgeschrägten Bereich 136 der sich in radialer Richtung mindestens über die Breite der äußeren Anlagefläche 140 erstreckt, wird ein harter Anschlag des Flügels 18.1 an die Bauteilkante verhindert. Vielmehr läuft der Flügel 18.1 mit seinem kopfseitigen Ende sanft auf den abgeschrägten Bereich 136 auf und wird von dieser aufgerichtet, bis das kopfseitige Ende des Flügels 18.1 seitlich durch die äußere Anlagefläche 140 geführt wird. Der abgeschrägte Bereich 136 wird durch eine Materialabtragung ausgehend von der ebenen Fläche 122 erreicht.
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Zudem ist in Richtung zu dem Mittelpunkt M hin gegenüberliegend zu dem abgeschrägten Bereich 136 die innere Anlagefläche 127 in radialer Richtung nach außen verlängert. Hierzu ist eine Nase 137 an der inneren Steueröffnungskante 125 der dritten Steueröffnung 123 ausgebildet. Diese Nase 137 wirkt in ähnlicher Weise wie der verrundete Bereich der ersten und zweiten Steueröffnung 23 und 24 mit der Krümmung 30 bzw. der Krümmung 33 in der 2. Auch hier wird die Führungslänge der inneren Anlagefläche 127 in einem begrenzten Bereich radial vergrößert, so dass die Seitenfläche des Flügels 18.1 bzw. auch der übrigen Flügel 18.2 bis 18.7 über eine größere Länge geführt wird, wodurch der Kippwinkel der Flügel 18 verringert wird. Idealerweise wirken die Nase 127 und der abgeschrägte Bereich 136 zusammen. Der abgeschrägte Bereich 136 liegt in Drehrichtung leicht hinter einer durch den höchsten Punkt der Nase 137 und den Mittelpunkt M verlaufenden Geraden. Damit kann die radiale Erstreckung der Nase 137 gering gehalten werden. Infolgedessen ist der Strömungsquerschnitt der dritten Steueröffnung 123 nicht unnötig verkleinert. Abgeschrägte Bereiche können vorteilhaft auch z. B. an den Steueröffnungen ausgebildet sein.
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Bei der vierten Steueröffnung 124 ist es gezeigt, dass die äußere Steueröffnungskante 139 nicht notwendigerweise einer Kreislinie folgt. Zwar erstreckt sich die nierenförmig ausgebildete vierte Steueröffnung 124 ebenfalls etwa entlang eines Kreisbogenabschnitts. Es ist jedoch die äußere Steueröffnungskante 139 in zwei aufeinanderfolgende Abschnitte unterteilt. Der in Drehrichtung gesehene erste Abschnitt folgt einer ersten Kreislinie bevor der sich daran anschließende zweite Abschnitt einer zweiten Kreislinie folgt. Die beiden Kreislinien weisen jedoch unterschiedliche Mittelpunkte auf und tragen damit der möglichen Position des Hubrings 19 Rechnung. Durch die Geometrie der äußeren Steueröffnungskante 39 der vierten Steueröffnung 124 wird sichergestellt, dass entlang der gesamten äußeren Steueröffnungskante 139 der vierten Steueröffnung 124 eine äußere Anlagefläche 140 ausgebildet ist.
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Eine ergänzende Abstützung der Flügel 18.1 bis 18.7 ist in der 4 dargestellt. Die 4 zeigt die Flügelzellenpumpe 5' mit Blickrichtung auf den Deckel 121 bei abgenommenem Gehäuseteil 3'. Zwischen den Flügeln 18 sind die dritte Steueröffnung 123 und die vierte Steueröffnung 124 des Deckels 121 zu erkennen. Die Flügel 18.1 bis 18.7 sind in Nuten 17.1 bis 17.7 des Rotors 15 angeordnet, von denen der besseren Übersichtlichkeit wegen lediglich die Nuten 17.5 und 17.6 mit Bezugszeichen versehen sind. In den Rotor 15 ist auf der von dem Deckel 121 abgewandten Seite eine Vertiefung 142 eingebracht. In der Vertiefung 142 ist ein Führungselement in Form eines Führungsrings 141 eingebracht. Die Flügel 18.1 bis 18.7 stützen sich daher an einem äußeren Umfang des Führungsrings 141 ab. Der Innendurchmesser des Führungsrings 141 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der 4 so gewählt, dass die Antriebswelle 16 ihren vollen Durchmesser behalten kann. Eine Schwächung der Antriebswelle 16 wird daher vermieden. Durch den Führungsring 141 wird sichergestellt, dass die Flügel 18.1 bis 18.7 permanent mit ihrer nach außen gerichteten Stirnfläche in Anlage an der Laufbahn des Hubrings 19 bleiben. Damit wird das Abheben der äußeren Stirnfläche der Flügel 18.1 bis 18.7 verhindert und somit auch ein Kippen in die auf der Gehäuseseite ausgebildeten Steueröffnungen 23 und 24 bzw. die Saugnut 28 vermieden.
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Es ist zu bemerken, dass die unterschiedlichen Maßnahmen zur Verbesserung der seitlichen Führung der Flügel 18.1 bis 18.7 auch miteinander kombiniert werden können. Insbesondere ist es auch möglich, auf der zu dem Deckel 121 hin orientierten Seite ein Führungselement vorzusehen. Dieses Führungselement kann, da eine Durchdringung durch das freie Ende der Antriebswelle 6 nicht erforderlich ist, auch in Form einer Scheibe ausgeführt sein. Zur Aufnahme der Führungselemente bei beidseitigem Vorsehen von Führungselementen ist vorzugsweise auf beiden Seiten des Rotors 15 eine Vertiefung 142 in die Seitenfläche des Rotors 15 eingebracht. Bei beidseitigen Führungselementen werden vorzugsweise die deckelseitigen Steueröffnungen radial nach außen vergrößert. Dabei ist es besonders bevorzugt, die bezüglich der gehäuseseitigen Steueröffnungen erläuterten Maßnahmen auch deckelseitig umzusetzen.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind auch vorteilhafte Kombinationen einzelner Merkmale der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich.
