DE102013218362A1 - Variable displacement pump and method for improving the control sensitivity - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstellpumpe (20), umfassend ein Pumpengehäuse (21), einen um eine gehäusefeste Achse (M1) drehbar angeordneten Rotor (22) sowie einen zwischen Pumpengehäuse (21) und Rotor (22) verstellbar angeordneten Verstellring (23), wobei der Verstellring (23) mit dem Pumpengehäuse (21) erste und zweite druckbeaufschlagbare Druckräume (25, 26) mit mindestens einer variablen Verstellfläche bildet. Es wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine variable Verstellfläche durch mindestens ein aus dem Verstellring (23) ausfahrbares Flächenelement (28, 31) gebildet wird.The invention relates to a variable displacement pump (20) comprising a pump housing (21), a rotor (22) rotatably mounted about a housing fixed axis (M1), and an adjusting ring (23) adjustably disposed between the pump housing (21) and the rotor (22) the adjusting ring (23) forms with the pump housing (21) first and second pressurizable pressure chambers (25, 26) with at least one variable adjustment surface. It is proposed that the at least one variable adjustment surface is formed by at least one surface element (28, 31) which can be moved out of the adjustment ring (23).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Verbesserung der Regelempfindlichkeit nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 11. The invention relates to a variable displacement pump according to the preamble of claim 1 and a method for improving the control sensitivity according to the preamble of claim 11.

Verstellpumpen sind insbesondere als verstellbare Flügelzellenpumpen bekannt. Die Verstellpumpe umfasst im Wesentlichen ein Pumpengehäuse mit einer Öffnung, in welcher ein Verstellring, auch Hub- oder Kurvenring genannt, verstellbar angeordnet ist, sowie einen um eine gehäusefeste Achse drehbar angeordneten Rotor. Durch Verstellung der Exzentrizität des Verstellringes gegenüber der gehäusefesten Rotorachse wird der Hub bzw. das Fördervolumen der Verstellpumpe geändert. Bei maximaler Exzentrizität, so genanntem Vollhub, ergibt sich das maximale Fördervolumen, bei minimaler Exzentrizität, so genanntem Nullhub, wird kein Fluid aus der Pumpe heraus gefördert. Die Verstellung des Verstellringes erfolgt über mit sogenanntem Pumpendruck und Regeldruck beaufschlagbare Verstellkammern, die beiderseits des Verstellringes zwischen dessen Außenumfang und dem Innenumfang der Gehäuseöffnung gebildet werden. Zusätzlich wirkt auf den Verstellring eine Druckfeder, welche den Verstellring in Richtung Position Vollhub verschiebt. Die Verstellbewegung des Verstellringes kann als Verschiebung (linear) oder als Schwenkbewegung erfolgen. Variable displacement pumps are known in particular as adjustable vane pumps. The variable displacement pump essentially comprises a pump housing with an opening in which an adjusting ring, also called a lifting or cam ring, is adjustably arranged, and a rotor rotatable about a housing-fixed axis. By adjusting the eccentricity of the adjusting ring relative to the rotor axis fixed to the housing, the stroke or the delivery volume of the variable displacement pump is changed. At maximum eccentricity, so-called full stroke, results in the maximum displacement, with minimal eccentricity, so-called zero stroke, no fluid is pumped out of the pump. The adjustment of the adjusting ring is acted upon by so-called pump pressure and control pressure adjustment chambers, which are formed on both sides of the adjusting between its outer periphery and the inner circumference of the housing opening. In addition acts on the adjusting a compression spring which moves the adjusting ring in the full stroke position. The adjustment of the adjusting can be done as a shift (linear) or as a pivoting movement.

Durch die DE 10 2004 020 603 A1 wurde eine volumenstromgeregelte Flügelzellenpumpe, d. h. eine Verstellpumpe bekannt, welche einen Kurvenring (Verstellring) sowie einen Rotor umfasst, wobei zwischen Verstellring und Gehäuse ein erster Druckraum sowie ein zweiter Druckraum, auch Verstellraum genannt, gebildet werden. Der Kurvenring ist in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen in den beiden Druckräumen verstellbar, wobei die Verstellbewegung linear erfolgt. Der Kurvenring ist ferner über eine Feder, die als Blattfeder ausgebildet, gegenüber dem Gehäuse abgestützt. Die beiden Druckräume weisen konstante Verstellflächen auf, d. h. bei gleichem Druck wird jeweils die gleiche Verstellkraft auf den Verstellring ausgeübt. By the DE 10 2004 020 603 A1 was a volume flow controlled vane pump, ie a variable displacement known, which comprises a cam ring (adjusting ring) and a rotor, wherein between the adjusting ring and the housing, a first pressure chamber and a second pressure chamber, also called adjustment, are formed. The cam ring is adjustable in dependence on the pressure conditions in the two pressure chambers, wherein the adjusting movement is linear. The cam ring is further supported by a spring, which is formed as a leaf spring, relative to the housing. The two pressure chambers have constant adjustment surfaces, ie at the same pressure in each case the same adjusting force is exerted on the adjusting ring.

Durch die DE 10 2012 103 406 A1 wurde eine Verstellpumpe, ausgebildet als Flügelzellenpumpe bekannt, welche ein Gehäuse, einen Hubring, auch Verstellring genannt, sowie einen Flügelzellenrotor aufweist. Der Hubring ist auf einer Auflagefläche gegenüber dem Gehäuse abgestützt, d. h. die Verstellung des Hubringes in Richtung minimale oder maximale Exzentrizität erfolgt als Schwenkbewegung, wobei sich der Hubring auf der Auflagefläche abwälzt. Diametral zur Auflagefläche ist eine als Dichtlippe ausgebildete Dichtung im Gehäuse angeordnet, welche zwei Verstelldruckräume, im folgenden Druckräume genannt, abteilt. Der erste Druckraum wird mit einem ersten Regelöldruck, im folgenden Regeldruck genannt, und der zweite Druckraum wird mit einem zweiten Regelöldruck, im folgenden Regeldruck genannt, beaufschlagt. Hierbei sind die Verstellflächen, d. h. die vom Regeldruck beaufschlagten Außenflächen des Verstellringes – nach einer ersten Ausführungsform – konstant. Bei weiteren Ausführungsformen der bekannten Verstellpumpe ist der zweite Druckraum durch mindestens ein weiteres Dichtelement in Teildruckräume unterteilt, sodass sich eine variable Verstellfläche ergibt. Die zusätzlichen Dichtelemente wirken dabei als so genannte Sperrflügelchen, sodass die mit Druck beaufschlagbaren Flächen am Hubring veränderbar sind, wodurch sich variable Verstellkräfte bzw. Verstellmomente ergeben. Dadurch soll die Verstelldynamik beim Aufregeln und/oder Abregeln verbessert werden. By the DE 10 2012 103 406 A1 a variable displacement pump, designed as a vane pump was known, which has a housing, a cam ring, also called adjusting ring, and a vane rotor. The cam ring is supported on a support surface relative to the housing, ie the adjustment of the cam ring in the direction of minimum or maximum eccentricity takes place as a pivoting movement, wherein the cam ring rolls on the support surface. Diametrically to the bearing surface designed as a sealing lip seal is arranged in the housing, which divides two Verstelldruckräume, hereinafter referred to pressure chambers, divides. The first pressure chamber is called with a first control oil pressure, in the following control pressure, and the second pressure chamber is called with a second control oil pressure, hereinafter referred to control pressure. Here, the adjustment surfaces, ie the acted upon by the control pressure outer surfaces of the adjusting ring - according to a first embodiment - constant. In further embodiments of the known variable displacement of the second pressure chamber is divided by at least one further sealing element in partial pressure chambers, so that there is a variable adjustment. The additional sealing elements act as so-called poppets, so that the pressure surfaces can be changed on the cam ring, resulting in variable adjusting forces or Verstellmomente. As a result, the Verstelldynamik when Aufregeln and / or Abregeln should be improved.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Regelempfindlichkeit der eingangs genannten Verstellpumpe zu verbessern. It is an object of the present invention to improve the control sensitivity of the above-mentioned variable displacement pump.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object of the invention is solved by the features of independent claims 1 and 11. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Verstellfläche des Verstellringes durch ein ausfahrbares Flächenelement vergrößert oder verkleinert werden kann, d. h. die Verstellfläche weist eine variable Geometrie auf, die vorzugsweise in Abhängigkeit vom Hub bzw. von der Exzentrizität variiert wird. Daraus ergeben sich variable Verstellkräfte bzw. variable Verstellmomente. Damit wird der Vorteil einer angepassten verbesserten Regelempfindlichkeit erreicht. According to a first aspect of the invention, it is provided that at least one adjusting surface of the adjusting ring can be enlarged or reduced by an extendable surface element, d. H. the adjustment surface has a variable geometry, which is preferably varied depending on the stroke or on the eccentricity. This results in variable adjustment forces or variable adjustment moments. This achieves the advantage of an adapted improved control sensitivity.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Flächenelement in einem Führungsschlitz des Verstellringes gleitend angeordnet und vorzugsweise in einer Linearbewegung geführt. Somit ergibt sich beim Ausfahren des Flächenelementes eine Vergrößerung und beim Einfahren des Flächenelementes eine Verkleinerung der betreffenden Verstellfläche am Verstellring. Die Verstellfläche weist somit einen konstanten und einen variablen Flächenteil auf. According to a preferred embodiment, the surface element is slidably disposed in a guide slot of the adjusting ring and preferably guided in a linear movement. Thus, upon extension of the surface element, an enlargement and, when retracting the surface element, a reduction of the relevant adjustment surface on the adjusting ring. The adjustment surface thus has a constant and a variable surface portion.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Flächenelement eine Außenkante auf, während am Pumpengehäuse eine Führungskontur angeordnet ist, an welcher die Außenkante des Flächenelements anliegt und einen Gleitkontakt bildet. Das Ein- bzw. Ausfahren des Flächenelementes erfolgt aufgrund der Führungskontur, die wie eine Kulisse wirkt, in Abhängigkeit vom Verstellweg des Verstellringes. Die Ein- und Ausfahrbewegung des Flächenelementes ist somit zwangläufig an die Verstellbewegung des Verstellringes, d. h. die sich ändernde Exzentrizität gekoppelt, was mit einer Vergrößerung oder Verkleinerung der Verstellfläche einhergeht. Die Führungskontur kann – solange der Kontakt zwischen Flächenelement und Führungskontur erhalten bleibt – beliebig gewählt werden, je nach dem, bei welcher Exzentrizität die Regelempfindlichkeit verbessert werden soll. According to a further preferred embodiment, the surface element has an outer edge, while on the pump housing, a guide contour is arranged, against which abuts the outer edge of the surface element and forms a sliding contact. The retraction or extension of the surface element is due to the guide contour, which acts as a backdrop, depending on the adjustment of the adjusting ring. The entry and exit movement of the surface element is thus inevitable the adjustment of the adjusting ring, ie the changing eccentricity coupled, which is associated with an increase or decrease in the adjustment. The guide contour can - as long as the contact between surface element and guide contour is maintained - be chosen arbitrarily, depending on the eccentricity at which the control sensitivity is to be improved.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht der Führungsschlitz über einen Kanal mit dem Druckraum der Verstellpumpe in Verbindung, d. h. die Rückseite des Flächenelementes wird mit Druck beaufschlagt, sodass die Außenkante des Flächenelementes ständig gegen die Führungskontur gedrückt wird. Insofern ist ein ständiger Gleitkontakt gewährleistet. According to a further preferred embodiment, the guide slot communicates via a channel with the pressure chamber of the variable displacement pump, d. H. the back of the surface element is pressurized, so that the outer edge of the surface element is constantly pressed against the guide contour. In this respect, a permanent sliding contact is guaranteed.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Führungskontur derart ausgebildet, dass bei maximalem Verstellweg des Verstellringes, d. h. bei Vollhub und maximaler Förderleistung die maximale Vergrößerung der Verstellfläche erreicht wird. Damit wird die Regelempfindlichkeit bei Vollhub verbessert. According to a further preferred embodiment, the guide contour is formed such that at maximum displacement of the adjusting ring, d. H. at full stroke and maximum capacity, the maximum magnification of the adjustment is achieved. This improves the control sensitivity at full stroke.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Führungskontur derart ausgebildet, dass bei maximalem Verstellweg, d. h. maximaler Exzentrizität eine minimale bzw. keine Vergrößerung der Verstellfläche vorliegt. In diesem Falle wird die maximale Vergrößerung der Verstellfläche und damit eine Verbesserung der Regelempfindlichkeit bei geringen Hüben bzw. geringer Exzentrizität erreicht. Diese Lösung ist insbesondere vorteilhaft, weil bei sinkender Exzentrizität von Verstellring und Rotor der Einfluss von Störungen auf das Regelverhalten immer größer wird. According to a further preferred embodiment, the guide contour is designed such that at maximum displacement, d. H. maximum eccentricity there is a minimum or no increase in the adjustment surface. In this case, the maximum magnification of the adjustment surface and thus an improvement of the control sensitivity is achieved at low strokes or low eccentricity. This solution is particularly advantageous because with decreasing eccentricity of adjusting ring and rotor, the influence of disturbances on the control behavior is always greater.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Flächenelement als variable Dichtlippe ausgebildet, welche an der Führungskontur im Gehäuse gleitet und somit eine Abdichtung des Verstellraumes bewirkt. According to a further preferred embodiment, the surface element is designed as a variable sealing lip which slides on the guide contour in the housing and thus effects a sealing of the adjustment space.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellpumpe als Flügelzellenpumpe ausgebildet. According to a further preferred embodiment, the variable displacement pump is designed as a vane cell pump.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Verstellbewegung des Verstellringes als Schwenkbewegung um einen gehäusefesten Schwenkpunkt. Die Verstellkräfte wirken daher als Verstellmomente um den Schwenkpunkt. According to a further preferred embodiment, the adjusting movement of the adjusting ring takes place as a pivoting movement about a housing-fixed pivot point. The adjusting forces therefore act as adjusting moments around the pivot point.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Verstellbewegung des Verstellringes als lineare Verschiebung. According to a further preferred embodiment, the adjusting movement of the adjusting ring takes place as a linear displacement.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist bei einem Verfahren zur Verbesserung der Regelempfindlichkeit einer Verstellpumpe vorgesehen, dass eine Änderung der Verstellfläche des Verstellringes zwangläufig in Abhängigkeit vom Verstellweg des Verstellringes erfolgt. Die Zwangläufigkeit erfolgt dabei über einen Gleitkontakt zwischen dem ausfahrbaren Flächenelement und einer Führungskontur im Gehäuse. According to a further aspect of the invention, it is provided in a method for improving the control sensitivity of a variable displacement pump that a change in the adjustment surface of the adjusting ring is necessarily effected as a function of the adjustment path of the adjusting ring. The Zwangläufigkeit takes place via a sliding contact between the extendable surface element and a guide contour in the housing.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below, which may result from the description and / or the drawing further features and / or advantages. Show it

1 eine nach dem Stand der Technik bekannte Verstellpumpe und 1 a known according to the prior art variable displacement pump and

2 eine erfindungsgemäße Verstellpumpe mit variabler Verstellfläche. 2 a variable displacement pump according to the invention with variable adjustment.

1 zeigt eine nach dem Stand der Technik bekannte Verstellpumpe 1, ausgebildet als Flügelzellenpumpe. Die Verstellpumpe 1 weist ein Gehäuse 2 mit einer Gehäuseöffnung 2a auf, in welcher ein Verstellring 3, auch Hubring genannt, verstellbar aufgenommen ist. Innerhalb des Verstellringes 3 ist ein um eine gehäusefeste Achse drehbarer Rotor 4 angeordnet. Der Rotor 4 weist – über den Umfang angeordnet – radial bewegliche Flügel 5 auf, welche mit ihren Außenkanten an der Innenwandung des Verstellringes 3 anliegen und bei Rotation des Rotors 4 Druck- und Saugräume (ohne Bezugszahl) bilden. Der Verstellring 3 ist zur Verstellung des Hubes, d. h. der Förderleistung der Pumpe schwenkbar um ein Schwenklager 6 angeordnet und über zwei Dichtelemente 7, 8 gegenüber der Kontur der Gehäuseöffnung 2a abgedichtet. Bei Verstellung bzw. Verschwenkung des Verstellringes 3 bewegen sich die Außenkanten der Dichtelemente 7, 8 auf Kreisbögen um das Schwenklager 6 – daher sind die gehäuseseitigen Konturen als Kreisbögen K1, K2 ausgebildet. Die Dichtelemente 7, 8 und das Schwenklager 6, welches ebenfalls als Dichtelement wirkt, teilen zwischen dem Verstellring 3 und dem Gehäuse 2 Verstelldruckräume 9, 10, kurz Druckräume 9, 10 ab. Der erste Druckraum 9 wird mit einem Regeldruck und der zweite Druckraum 10 wird mit Pumpendruck beaufschlagt. Der Verstellring 3 weist im Bereich der beiden Druckräume 9, 10 konstante, d. h. nicht variable Verstellflächen 3a, 3b auf, auf welche der Regel- und der Pumpendruck wirken und ein Kräftepaar bzw. zwei gegeneinander gerichtete Momente um die Schwenkachse 6 erzeugen. Der Verstellring 3 wird ferner durch die Kraft einer Druckfeder 11, die sich am Gehäuse 2 abstützt, belastet. Das Gleichgewicht der Kräfte und Momente bestimmt die Verstellung des Verstellringes 3. 1 shows a known prior art variable displacement pump 1 , designed as a vane pump. The variable pump 1 has a housing 2 with a housing opening 2a on, in which an adjusting ring 3 , also called cam ring, is added adjustably. Inside the adjusting ring 3 is a rotor rotatable about a housing-fixed axis 4 arranged. The rotor 4 has - arranged over the circumference - radially movable wings 5 on, which with their outer edges on the inner wall of the adjusting ring 3 abutment and rotation of the rotor 4 Form pressure and suction chambers (without reference number). The adjusting ring 3 is to adjust the stroke, ie the capacity of the pump pivotable about a pivot bearing 6 arranged and over two sealing elements 7 . 8th opposite the contour of the housing opening 2a sealed. When adjusting or pivoting the adjusting ring 3 the outer edges of the sealing elements move 7 . 8th on circular arcs around the pivot bearing 6 - Therefore, the housing-side contours are formed as circular arcs K1, K2. The sealing elements 7 . 8th and the pivot bearing 6 , which also acts as a sealing element, share between the adjusting ring 3 and the housing 2 Verstelldruckräume 9 . 10 , short pressure chambers 9 . 10 from. The first pressure room 9 is with a control pressure and the second pressure chamber 10 is pressurized with pump pressure. The adjusting ring 3 points in the area of the two pressure chambers 9 . 10 constant, ie non-variable adjustment surfaces 3a . 3b on which the control and the pump pressure act and a pair of forces or two mutually opposing moments about the pivot axis 6 produce. The adjusting ring 3 is further by the force of a compression spring 11 that are on the case 2 supports, loads. The balance of forces and moments determines the adjustment of the adjusting ring 3 ,

2 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße als Flügelzellenpumpe ausgebildete Verstellpumpe 20 mit einem Gehäuse 21. Innerhalb des Gehäuses 21 ist ein Rotor 22 um eine gehäusefeste Achse drehbar angeordnet, wobei die radial beweglichen Flügel des Rotors 22 – wie in 1 dargestellt – der Einfachheit halber nicht dargestellt sind. Der Mittelpunkt des Rotors 22 ist mit M1 bezeichnet, er bildet den Durchstoßpunkt der gehäusefesten Rotorachse durch die Zeichenebene. Zwischen Rotor 22 und Gehäuse 21 ist ein Verstellring 23 verstellbar angeordnet. Der Verstellring 23 weist einen Mittelpunkt M2 und eine kreisförmige Innenkontur 23a auf, an welcher die nicht dargestellten Flügel des Rotors 22 anliegen. Der Abstand e der beiden Mittelpunkte M1, M2 wird als Verstellweg, Hub oder auch Exzentrizität bezeichnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verstellring 23 um den maximalen Verstellweg e gegenüber dem Rotor 22 verstellt, d. h. die Verstellpumpe 20 ist auf vollen Hub, so genannten Vollhub eingestellt. Der Verstellring 23 stützt sich mit seinem Außenumfang über ein Schwenklager 24, welches gleichzeitig als Dichtung wirkt, gegenüber dem Gehäuse 21 ab und kann um das Schwenklager 24 – in der Zeichnung nach rechts oder nach links pendeln. Zwischen der Außenkontur des Verstellringes 23 und der Innenkontur des Gehäuses 21 sind ein erster Verstelldruckraum 25, kurz Druckraum 25 genannt, sowie ein zweiter Verstelldruckraum 26, kurz Druckraum 26 genannt, gebildet. 2 shows a schematic representation of an inventive designed as a vane pump variable 20 with a housing 21 , Inside the case 21 is a rotor 22 rotatably disposed about a housing-fixed axis, wherein the radially movable vanes of the rotor 22 - as in 1 shown - are not shown for simplicity. The center of the rotor 22 is designated M1, it forms the puncture point of the housing-fixed rotor axis through the plane of the drawing. Between rotor 22 and housing 21 is an adjusting ring 23 arranged adjustable. The adjusting ring 23 has a center M2 and a circular inner contour 23a on, on which the not shown wings of the rotor 22 issue. The distance e of the two centers M1, M2 is referred to as adjustment, stroke or eccentricity. In the illustrated embodiment, the adjusting ring 23 to the maximum displacement e against the rotor 22 adjusted, ie the variable displacement pump 20 is set to full stroke, so-called full stroke. The adjusting ring 23 supports with its outer circumference via a pivot bearing 24 , which simultaneously acts as a seal against the housing 21 off and can around the pivot bearing 24 - In the drawing, swing to the right or to the left. Between the outer contour of the adjusting ring 23 and the inner contour of the housing 21 are a first variable pressure chamber 25 , short pressure room 25 called, as well as a second Verstelldruckraum 26 , short pressure room 26 called, formed.

Im Unterschied zum Stand der Technik gemäß 1 weisen der erste Druckraum 25 und auch der zweite Druckraum 26 keine konstanten, sondern variable Verstellflächen auf, d. h. Verstellflächen, welche in Abhängigkeit vom Verstellweg vergrößert oder verkleinert werden können. Hierzu ist in einem Führungsschlitz 27 des Verstellringes 23 ein erstes Flächenelement 28 mit einer Außenkante 28a gleitend angeordnet. Der Führungsschlitz 27 steht über einen Kanal 29 mit dem Druckraum (ohne Bezugszahl) der Verstellpumpe in Verbindung, sodass das erste Flächenelement 28 aus dem Führungsschlitz 27 herausgedrückt wird. In das Gehäuse 21 ist eine Führungskontur 30 eingearbeitet, auf welcher die Außenkante 28a des ersten Flächenelementes 28 gleitet. Wie aus der Zeichnung erkennbar, ist das erste Flächenelement 28 voll aus dem Verstellring 23 ausgefahren und vergrößert somit die Verstellfläche des Verstellringes 23 im ersten Druckraum 25. Das maximal ausgefahrene erste Flächenelement 28 korrespondiert also mit der maximalen Verstellung des Verstellringes 23, d. h. mit dem Vollhub. Zum Vergleich der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik gemäß 1 ist eine gestrichelte Linie K1 in 2 eingezeichnet, welche einem Kreisbogen um den Schwenkpunkt 24 entspricht. Auf einer solchen Kreisbahn K1, welche auch in 1 eingezeichnet ist, bewegt sich das Dichtelement 7 gemäß 1, d. h. eines Verstellringes 3 mit konstanter Verstellfläche. Die erfindungsgemäße Führungskontur 30 in 2 dagegen bewirkt eine Veränderung der Verstellfläche in Abhängigkeit vom Verstellweg des Verstellringes 23. Wird also der Verstellring 23 in der Zeichnung nach links, d. h. in Richtung Nullhub bewegt, so wird das erste Flächenelement 28 in den Führungsschlitz hineingeschoben, sodass sich eine Verringerung der Verstellfläche ergibt. In analoger Weise ist ein zweites verstellbares Flachenelement 31 in einem Führungsschlitz (ohne Bezugszahl) des Verstellringes 23 radial beweglich angeordnet. Das variable Flächenelement 31, welches gleichzeitig als Dichtelement wirkt, bewegt sich auf einer Führungskontur 32, welche von der bekannten kreisförmigen Kontur K2 (gestrichelte Linie) abweicht. Dadurch ergeben sich eine Veränderung der Verstellfläche des Verstellringes 23 im zweiten Druckraum 26 und damit eine Veränderung der Regelempfindlichkeit. Die Rückseite des zweiten Flächenelements 31 ist über einen Kanal 33 im Verstellring 23 mit dem Druckraum (ohne Bezugszahl) der Verstellpumpe 20 verbunden, sodass das zweite Flächenelement 31 ständig radial nach außen und gegen die Führungskontur 32 gedrückt wird. Der Verstellring 23 wird – was nicht dargestellt ist – durch eine Druckfeder belastet, welche sich – wie in 1 als Druckfeder 11 dargestellt – am Gehäuse 21 abstützt und im zweiten Druckraum 26 angeordnet ist. Diese Druckfeder bewirkt, dass sich der Verstellring 23 bei drucklosem Zustand der Verstellpumpe 20, z. B. beim Anlauf immer in der Vollhubposition – wie in 2 dargestellt – befindet. In contrast to the prior art according to 1 have the first pressure chamber 25 and also the second pressure chamber 26 no constant, but variable adjustment surfaces, ie adjustment surfaces, which can be increased or decreased depending on the adjustment. This is in a guide slot 27 the adjusting ring 23 a first surface element 28 with an outer edge 28a slidably arranged. The guide slot 27 stands over a canal 29 with the pressure chamber (no reference numeral) of the variable in combination, so that the first surface element 28 from the guide slot 27 is pushed out. In the case 21 is a leadership contour 30 incorporated, on which the outer edge 28a of the first surface element 28 slides. As can be seen from the drawing, the first surface element 28 fully out of the adjusting ring 23 extended and thus increases the adjustment of the adjusting ring 23 in the first pressure room 25 , The maximum extended first surface element 28 So corresponds to the maximum adjustment of the adjusting ring 23 ie with the full stroke. For comparison of the invention over the prior art according to 1 is a dashed line K1 in 2 drawn, which is a circular arc around the pivot point 24 equivalent. On such a circular path K1, which also in 1 is drawn, the sealing element moves 7 according to 1 ie an adjusting ring 3 with constant adjustment surface. The guide contour according to the invention 30 in 2 In contrast, causes a change in the adjustment depending on the adjustment of the adjusting ring 23 , So is the adjusting ring 23 in the drawing to the left, ie moved in the direction of zero stroke, so is the first surface element 28 pushed into the guide slot, so that there is a reduction of the adjustment. Analogously, a second adjustable surface element 31 in a guide slot (without reference number) of the adjusting ring 23 arranged radially movable. The variable surface element 31 , which simultaneously acts as a sealing element, moves on a guide contour 32 which deviates from the known circular contour K2 (dashed line). This results in a change in the adjustment of the adjusting ring 23 in the second pressure chamber 26 and thus a change in the control sensitivity. The back of the second surface element 31 is over a channel 33 in the adjusting ring 23 with the pressure chamber (without reference number) of the variable displacement pump 20 connected so that the second surface element 31 constantly radially outward and against the guide contour 32 is pressed. The adjusting ring 23 is - which is not shown - loaded by a compression spring, which - as in 1 as a compression spring 11 shown - on the housing 21 supported and in the second pressure chamber 26 is arranged. This compression spring causes the adjusting ring 23 at unpressurized condition of the variable displacement pump 20 , z. B. when starting always in the full-stroke position - as in 2 shown - is.

Wie bereits erwähnt, kann der Verlauf der Führungskonturen 30, 32 frei gewählt werden, je nach dem, welche der Wirkung erzielt werden soll. Beispielsweise kann die Führungskontur 30 durch eine andere Führungskontur ersetzt werden, bei welcher das erste Flächenelement 28 bei Vollhub maximal eingeschoben und bei Nullhub maximal ausgeschoben ist, d. h. die Regelempfindlichkeit würde im Bereich geringer Hübe verbessert. Bei abnehmender Exzentrizität e, d. h. bei Annäherung der Mittelpunkte M1, M2 wird der Einfluss von Störungen auf das Regelverhalten der Verstellpumpe 20 immer größer. Die Druckfeder (nicht dargestellt) kann keinen derart großen Beitrag zur Stabilisierung leisten. Das ausfahrbare erste Flächenelement 28 kann die Verstellfläche bis weit über 10 Prozent verändern. As already mentioned, the course of the guide contours 30 . 32 be chosen freely, depending on which of the effect is to be achieved. For example, the guide contour 30 be replaced by another guide contour, wherein the first surface element 28 maximally pushed in full stroke and maximally pushed out at zero stroke, ie the control sensitivity would be improved in the range of low strokes. With decreasing eccentricity e, ie when approaching the centers M1, M2, the influence of disturbances on the control behavior of the variable displacement pump 20 getting bigger. The compression spring (not shown) can not make such a large contribution to stabilization. The extendable first surface element 28 can change the adjustment surface to well over 10 percent.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Verstellpumpe variable
2 2
Gehäuse casing
2a 2a
Gehäuseöffnung housing opening
3 3
Verstellring adjusting
3a3a
Verstellfläche  displacement surface
3b3b
Verstellfläche  displacement surface
4 4
Rotor rotor
5 5
Flügel wing
6 6
Schwenklager pivot bearing
7 7
Dichtelement sealing element
8 8th
Dichtelement sealing element
9 9
Druckraum pressure chamber
10 10
Druckraum pressure chamber
11 11
Druckfeder compression spring
20 20
Verstellpumpe variable
21 21
Gehäuse casing
22 22
Rotor rotor
23 23
Verstellring adjusting
23a 23a
Innenkontur inner contour
24 24
Schwenklager pivot bearing
25 25
erster Druckraum first pressure chamber
26 26
zweiter Druckraum second pressure chamber
27 27
Führungsschlitz guide slot
28 28
Flächenelement surface element
28a 28a
Außenkante outer edge
29 29
Kanal channel
30 30
Führungskontur guide contour
31 31
Flächenelement surface element
32 32
Führungskontur guide contour
33 33
Kanal channel
e e
Exzentrizität eccentricity
K1 K1
Kreisbogen arc
K2 K2
Kreisbogen arc
M1 M1
Mittelpunkt Rotor Center rotor
M2 M2
Mittelpunkt Verstellring Center adjustment ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004020603 A1 [0003] DE 102004020603 A1 [0003]
  • DE 102012103406 A1 [0004] DE 102012103406 A1 [0004]

Claims (11)

Verstellpumpe (20), umfassend ein Pumpengehäuse (21), einen um eine gehäusefeste Achse (M1) drehbar angeordneten Rotor (22) sowie einen zwischen Pumpengehäuse (21) und Rotor (22) verstellbar angeordneten Verstellring (23), wobei der Verstellring (23) mit dem Pumpengehäuse (21) erste und zweite druckbeaufschlagbare Druckräume (25, 26) mit mindestens einer variablen Verstellfläche bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine variable Verstellfläche durch mindestens ein aus dem Verstellring (23) ausfahrbares Flächenelement (28, 31) gebildet wird. Variable displacement pump ( 20 ), comprising a pump housing ( 21 ), one about a fixed axis (M1) rotatably mounted rotor ( 22 ) as well as between pump housing ( 21 ) and rotor ( 22 ) adjustably arranged adjusting ring ( 23 ), wherein the adjusting ring ( 23 ) with the pump housing ( 21 ) first and second pressurizable pressure chambers ( 25 . 26 ) forms with at least one variable adjustment surface, characterized in that the at least one variable adjustment surface by at least one of the adjusting ring ( 23 ) extendable surface element ( 28 . 31 ) is formed. Verstellpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellring (23) mindestens einen Führungsschlitz (27) aufweist, in welchem das mindestens eine Flächenelement (28) gleitend angeordnet ist. Variable displacement pump according to claim 1, characterized in that the adjusting ring ( 23 ) at least one guide slot ( 27 ), in which the at least one surface element ( 28 ) is slidably disposed. Verstellpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Flächenelement (28, 31) eine Außenkante (28a) und das Pumpengehäuse (21) mindestens eine Führungskontur (30, 32) aufweist und dass die Ein- und Ausfahrbewegung des mindestens einen Flächenelements (30, 31) über einen Gleitkontakt zwischen Außenkante (28a) und Führungskontur (30, 32) steuerbar ist. Variable displacement pump according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one surface element ( 28 . 31 ) an outer edge ( 28a ) and the pump housing ( 21 ) at least one guide contour ( 30 . 32 ) and that the retraction and extension movement of the at least one surface element ( 30 . 31 ) via a sliding contact between outer edge ( 28a ) and guide contour ( 30 . 32 ) is controllable. Verstellpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Führungsschlitz (27) über einen Kanal (29, 33) mit dem Druckraum der Verstellpumpe (20) in Wirkverbindung steht. Variable displacement pump according to claim 2 or 3, characterized in that the at least one guide slot ( 27 ) over a channel ( 29 . 33 ) with the pressure chamber of the variable displacement pump ( 20 ) is in operative connection. Verstellpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Führungskontur (30) derart ausgebildet ist, dass bei maximalem Verstellweg (e) des Verstellringes (23) die maximale Vergrößerung der Verstellfläche erreichbar ist. Variable displacement pump according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one guide contour ( 30 ) is designed such that at maximum displacement (e) of the adjusting ring ( 23 ) the maximum magnification of the adjustment surface is reached. Verstellpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Führungskontur (30) derart ausgebildet ist, dass bei maximalem Verstellweg (e) des Verstellringes (23) eine minimale bzw. keine Vergrößerung der Verstellfläche erreichbar ist. Variable displacement pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one guide contour ( 30 ) is designed such that at maximum displacement (e) of the adjusting ring ( 23 ) a minimum or no increase in the adjustment is achievable. Verstellpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Flächenelement (28, 31) als variable Dichtlippe ausgebildet ist. Variable displacement pump according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one surface element ( 28 . 31 ) is designed as a variable sealing lip. Verstellpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellpumpe als Flügelzellenpumpe (20) ausgebildet ist. Variable displacement pump according to one of the preceding claims, characterized in that the variable displacement pump as a vane pump ( 20 ) is trained. Verstellpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellbewegung des Verstellringes (23) als Schwenkbewegung um einen gehäusefesten Schwenkpunkt (24) erfolgt. Variable displacement pump according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting movement of the adjusting ring ( 23 ) as a pivoting movement about a housing-fixed pivot point ( 24 ) he follows. Verstellpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellbewegung des Verstellringes als lineare Verschiebung erfolgt. Variable displacement pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that the adjusting movement of the adjusting ring takes place as a linear displacement. Verfahren zur Verbesserung der Regelempfindlichkeit einer Verstellpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der Verstellfläche des Verstellringes (23) zwangläufig in Abhängigkeit vom Verstellweg (e) des Verstellringes (23) erfolgt. Method for improving the control sensitivity of a variable displacement pump according to one of the preceding claims, characterized in that a change in the adjustment surface of the adjusting ring ( 23 ) inevitably in dependence on the adjustment path (e) of the adjusting ring ( 23 ) he follows.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10353027A1 (en) * 2003-11-13 2005-06-16 Daimlerchrysler Ag Adjustable pump, in particular vane pump
DE102004020603A1 (en) 2004-04-27 2005-12-01 Zf Lenksysteme Gmbh Vane pump, has housing and curve ring between which extended sealed border is provided and spring support supported against housing and formed by bending bar in form of leaf spring
DE112007001037T5 (en) * 2006-05-04 2009-04-02 Magna Powertrain Inc., Concord Vane pump with variable displacement and two control chambers
DE102012103406A1 (en) 2011-05-05 2012-11-08 Ixetic Bad Homburg Gmbh Variable flow pump i.e. vane pump, operating method, involves adjusting compensation force in one adjustable pressure chamber on hardhole during stationary operation, and control force works against flow in another adjustable chamber

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