DE102014100029A1

DE102014100029A1 - Flügelzellenpumpe

Info

Publication number: DE102014100029A1
Application number: DE201410100029
Authority: DE
Inventors: Karl Prinzhorn; Waldemar Hebisch; Bernd Denfeld; Boris Rinn; Sven Nissen; Thilo Mauser
Original assignee: Magna Powertrain Bad Homburg GmbH
Current assignee: Magna Powertrain Bad Homburg GmbH
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2014-01-03
Publication date: 2014-07-10

Abstract

Flügelzellenpumpe (12) mit einem Stator (24), der eine zu einer ersten Achse (26) konzentrische Hubkontur (28) aufweist, einem Rotor (30), der um eine zweite Achse (32) drehbar gelagert ist und an dem wenigstens eine radial zu der zweiten Achse (32) ausgerichtete Flügelführung (34) ausgebildet ist, wenigstens einem Flügel (36), der radialbeweglich in der Flügelführung (34) gelagert ist und einen Flügelkopf (38) aufweist, der zur Anlage an die Hubkontur (28) ausgebildet ist; und einer Federanordnung (50) zum Halten des Flügelkopfes (38) an der Hubkontur (28). Dabei weist die Federanordnung (50) eine spiralförmige Federeinrichtung (50'; 50''; 50''') aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe mit einem Stator, der eine zu einer ersten Achse konzentrische Hubkontur aufweist, mit einem Rotor, der um eine zweite Achse drehbar gelagert ist und an dem wenigstens eine radial zu der zweiten Achse ausgerichtete Flügelführung ausgebildet ist, mit wenigstens einem Flügel, der radial beweglich in der Flügelführung gelagert ist und einen Flügelkopf aufweist, der zur Anlage an die Hubkontur ausgebildet ist, und mit einer Federanordnung zum Halten des Flügelkopfes an der Hubkontur.
Eine derartige Flügelzellenpumpe ist aus dem Dokument DE-OS 1 403 913 bekannt.
Solche Flügelzellenpumpen können insbesondere als Ölpumpen in Ölkreisläufen von Kraftfahrzeugen verwendet werden, beispielsweise als Motoröl- oder Getriebeölpumpen.
Generell werden die Flügel bei angetriebenem Rotor aufgrund von Zentrifugalkräften radial nach außen gegen die Hubkontur gedrückt. Ferner ist es bekannt, radial innerhalb der Flügel in dem Rotor Unterflügelräume vorzusehen, die beispielsweise mit einem Druckanschluss der Flügelzellenpumpe verbindbar sind, so dass zumindest in manchen Betriebsarten das geförderte Fluid eine Radialbewegung der Flügel nach außen unterstützen kann.
Schließlich ist es bekannt, radial innerhalb der Flügel eine Federanordnung vorzusehen, die den Flügelkopf an der Hubkontur halten kann.
Dabei ist es zum Beispiel aus dem Dokument WO 87/02426 bekannt, an dem Rotor stirnseitige Ringnuten auszubilden, in die im Querschnitt elastisch verformbare Ringe (beispielsweise aus Fluor-Kautschuk) einsetzbar sind und die dazu dienen sollen, die Laufruhe der Flügelzellenpumpe zu verbessern. Aus dem Dokument DE 93 20 818 U1 ist eine ähnliche Ausführungsform bekannt, bei der die Flügel im Bereich axialer Längsenden mit Radialnuten ausgebildet sind, in die O-Ringe greifen, wobei die hierdurch ausgeübte radial gerichtete Vorspannung so groß ist, dass ein ständiger Gleitkontakt der Flügelköpfe an der Hubkontur unabhängig von der Drehzahl aufrechterhalten bleiben soll.
Das Dokument US-A-4,072,452 offenbart eine Flügelzellenpumpe, bei der eine elastomere Federeinrichtung an einer radialen Innenkante (Flügelfuß) des Flügels festgelegt ist, wobei ein mit dem Rotor oder einstückig mit der Federeinrichtung verbundenes Hubelement für eine radial elastische Vorspannung der Flügel sorgen kann. Hierbei ist vorgesehen, dass in dem Flügel eine Radialausnehmung ausgebildet ist, in die das Hubelement zumindest teilweise eintauchen kann.
Aus dem eingangs genannten Dokument DE-OS 1 403 913 ist es ebenfalls bekannt, einen federnden Ring aus elastischem Werkstoff zum Andrücken des Flügels an die Hubkontur zu verwenden, wobei der Ring aus der Kreisringgestalt verformt werden kann und so bemessen ist, dass er ständig die Unterseiten sämtlicher Flügel berührt. In einer Variante kann der Federring durch einen O-Ring gebildet sein. In einer alternativen Variante ist der Ring durch einen dünnen Ring aus Federstahldraht gebildet, der sowohl endlos als auch offen ausgeführt sein kann. Wenn der Ring offen ausgebildet ist, soll eine gewisse Überlappung vorhanden sein.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Flügelzellenpumpe anzugeben, bei der die Federanordnung auf konstruktiv einfache und zuverlässige Art und Weise realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Flügelzellenpumpe gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Federanordnung eine spiralförmige Federeinrichtung aufweist.
Unter einer spiralförmigen Federeinrichtung wird vorliegend eine Federeinrichtung verstanden, bei der eine erste Windung sich um 360° erstreckt und eine zweite Windung radial außerhalb oder radial innerhalb der ersten Windung angeordnet ist. Die zweite Windung erstreckt sich dabei vorzugsweise über wenigstens 90°, insbesondere wenigstens 180°, vorzugsweise wenigstens 270°.
Die Windungen können aus einem Draht hergestellt sein, insbesondere einem Federdraht. Der Querschnitt des Federdrahtes kann dabei kreisförmig oder elliptisch sein. Von besonderem Vorzug ist es, wenn der Querschnitt polygonal ist, insbesondere rechteckig. Bei einem rechteckigen Drahtquerschnitt ist es bevorzugt, wenn die axiale Länge des Drahtquerschnittes größer ist als die radiale Länge. Hierdurch kann eine spiralförmige Federeinrichtung mit einer hohen Stabilität erzielt werden.
Die erste und die zweite Windung liegen dabei vorzugsweise in radialer Richtung aneinander an und können sich bei Radialbewegungen der Federeinrichtung in Umfangsrichtung gegeneinander verschieben.
Die spiralförmige Federeinrichtung kann dabei insbesondere an einem Flügelfuß des Flügels angreifen, insbesondere an einer radial innenliegenden Stirnseite des Flügels.
Der Flügel kann hierbei vorzugsweise eine Rechteckform aufweisen.
Die Flügelzellenpumpe kann dabei als nicht verstellbare Flügelzellenpumpe ausgebildet sein. Die Flügelzellenpumpe kann jedoch insbesondere als verstellbare Flügelzellenpumpe ausgebildet sein, wobei die zweite Achse parallel zu der ersten Achse verschieblich ausgebildet ist. Die Flügelzellenpumpe kann einen einzelnen Hubbereich aufweisen, der einen Sauganschluss und einen Druckanschluss aufweist. Die Flügelzellenpumpe kann jedoch auch zwei oder mehr derartige Hubbereiche aufweisen, die jeweils einen Sauganschluss und einen Druckanschluss beinhalten.
Die Hubkontur kann kreisförmig sein, kann jedoch insbesondere bei mehrhubigen Flügelzellenpumpen auch von einer Kreisform abweichen, wie es beispielsweise beschrieben ist in dem Dokument WO 2012/079573 A2 oder in dem Dokument DE 43 27 106 A1 .
Die Flügelzellenpumpe weist vorzugsweise eine Mehrzahl von über den Umfang des Rotors verteilt angeordneten Flügeln auf. Die Flügel können exakt radial ausgerichtet sein, können jedoch gegenüber einer radialen Ausrichtung auch schräg verlaufen, wie es beispielsweise in dem Dokument WO 87/02426 gezeigt ist.
Der (bzw. die) Flügel ist in der Flügelführung generell in radialer Richtung frei verschieblich gelagert. Hierdurch werden die Flügel ab einer gewissen Drehzahl im Betrieb radial nach außen gegen die Hubkontur gedrückt. Unterstützend können Unterflügelräume vorgesehen sein, die dazu ausgebildet sind, die Bewegung der Flügel radial nach außen durch Anlegen eines Druckes (zum Beispiel über den Druckanschluss der Pumpe selbst) zu unterstützen.
Bei Anlauf der Flügelzellenpumpe kann es insbesondere bei niedrigen Temperaturen vorkommen, dass die Viskosität des Fluides (insbesondere Öl) so hoch ist, dass die oben beschriebenen Mechanismen zum Andrücken der Flügel an die Hubkontur nicht ausreichen. In diesem Fall wirkt die erfindungsgemäße Federeinrichtung unterstützend und kann im Idealfall dafür sorgen, dass die Flügel insbesondere im Bereich des Druckanschlusses hinreichend an die Hubkontur angedrückt werden.
Die spiralförmige Federeinrichtung ist dabei konstruktiv einfach herzustellen und kann durch Wahl des Querschnittes des Federdrahtes sowie durch die Wahl der Anzahl der Windungen bzw. deren Erstreckung in Umfangsrichtung so eingestellt werden, dass eine hinreichende Andruckkraft der Flügel an die Hubkontur erzielbar ist, ohne im Betrieb bei höheren Drehzahlen eine unzulässig hohe Reibung hervorzurufen.
Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.
Wie oben erwähnt, kann die Federeinrichtung wenigstens zwei Windungen aufweisen. Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Federeinrichtung wenigstens zwei sich um 360° erstreckende Windungen aufweist, insbesondere drei oder mehr sich um 360° erstreckende Windungen.
Hierdurch kann die Federeinrichtung die oben beschriebenen Eigenschaften auf besonders günstige Art und Weise erzielen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Federeinrichtung an wenigstens einem Flügel in wenigstens einer Umfangsrichtung festgelegt.
Hierdurch werden Relativdrehungen zwischen dem Flügel und der Federeinrichtung zumindest in der einen Umfangsrichtung verhindert. Hierdurch kann der Wirkungsgrad der Flügelzellenpumpe gesteigert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass das Ende einer Windung an einer Radialfläche des Flügels anliegt, um auf diese Weise die Festlegung in Umfangsrichtung zu realisieren.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Federeinrichtung an dem Rotor in wenigstens einer Umfangsrichtung festgelegt.
Hierbei kann ebenfalls ein Vorsprung an dem Rotor ausgebildet sein, an den ein Ende einer Windung anstößt. Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die Windung mit einem Haken verbunden ist, der in eine Axialöffnung des Rotors eingreift.
Es versteht sich, dass die Festlegung der Federeinrichtung in Umfangsrichtung sowohl an dem Flügel als auch an dem Rotor erfolgen kann, wobei beispielsweise ein Ende der spiralförmigen Federeinrichtung an dem Flügel und das andere Ende der spiralförmigen Federeinrichtung an dem Rotor festgelegt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine eigene Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung darstellt, weist die Federanordnung wenigstens einen Federsteg auf, der parallel zu der zweiten Achse ausgerichtet ist und der so an dem Rotor gelagert ist, dass der Federsteg eine Radialfederkraft auf einen Flügelfuß des Flügels ausüben kann.
Bei dieser Ausführungsform kann jedem Flügel ein derartiger Federsteg zugeordnet sein. Die Lagerung des Federsteges an dem Rotor ermöglicht dabei, die Flügel einteilig und folglich konstruktiv einfach herzustellen. Im Gegensatz zu Ausführungsformen, bei denen eine elastomere Federeinrichtung an dem Flügel festgelegt ist, ermöglicht die Lagerung des Federsteges an dem Rotor, dass die Montage der Flügel an dem Rotor vereinfacht werden kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Federsteg dabei im Bereich seiner axialen Enden mit zwei axial voneinander beabstandeten Halteringen verbunden, die an dem Rotor gelagert sind.
Durch diese Ausführungsform ist es möglich, eine Mehrzahl von Federstegen an wenigstens einem der Halteringe festzulegen und auf diese Weise für eine exakte Zuordnung von Federstegen zu jeweiligen Flügeln zu sorgen.
Dabei ist es insgesamt bei sämtlichen oben genannten Ausführungsformen von Vorzug, wenn die Federanordnung in Umfangsrichtung in Bezug auf den Rotor festgelegt ist.
Hierdurch kann der Wirkungsgrad der Flügelzellenpumpe erhöht werden, da keine Relativverdrehungen zwischen Federanordnung und Rotor bzw. Flügel auftreten.
Bei dem zweiten Aspekt ist es bevorzugt, wenn der Federsteg sich durch einen Unterflügelraum hindurch erstreckt, wodurch der Federsteg auf einfache Weise in den Rotor integriert werden kann. Ferner kann auf diese Art und Weise auf einfache Weise eine Festlegung der Federanordnung in Umfangsrichtung erfolgen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine eigene Erfindung gemäß einem dritten Aspekt darstellt, weist die Federanordnung wenigstens einen Axialschlitz in dem Flügel auf, der benachbart zu einem Flügelfuß des Flügels ausgebildet ist und einen radialelastischen Federarm bildet.
Bei dieser Ausführungsform ist es gegebenenfalls nicht notwendig, separate Federanordnungen zum Halten des Flügelkopfes an der Hubkontur vorzusehen. Vielmehr kann sich jeder Flügel über den radialelastischen Federarm in radialer Richtung an dem Rotor abstützen und hierdurch an der Hubkontur gehalten werden.
Dabei ist es von besonderem Vorzug, wenn der Flügel zwei Axialschlitze aufweist, die im Bereich von axialen Enden des Flügels angeordnet sind.
Die Axialschlitze sind vorzugsweise ausgehend von Seitenkanten der Flügel aus ausgerichtet.
Insgesamt kann mit der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe je nach Ausführungsform ein zuverlässiges Startverhalten der Pumpe mit geringer Leckage, das heißt mit geringen Spalten zwischen Flügelkopf und Hubkontur, erzielt werden. Hierdurch ist es je nach Ausführungsform auch möglich, kleinvolumigere Flügelzellenpumpen zu realisieren, die besser in zur Verfügung stehende Bauräume passen.
Bei der spiralförmigen Federeinrichtung wird durch Überlappung von Windungen vorzugsweise eine gleichmäßige Kraftverteilung auf alle Flügel erzielt. Durch die radiale spiralförmige Wicklung der Federeinrichtung kann vorzugsweise einem Verschleiß an benachbarten Bauteilen (Deckel, Gehäuseboden, etc.) vorgebeugt werden. Durch die spiralförmige, das heißt radiale Windung der Federeinrichtung kann auch ein einfaches Verbinden, insbesondere Einhängen, der Federeinrichtung an einen Flügel und/oder an den Rotor ermöglicht werden. Hierdurch können Relativbewegungen zwischen den Flügeln und der Federeinrichtung verringert oder vermieden werden, so dass ein Verschleiß des Außendurchmessers der Federeinrichtung und der Flügel verringert wird. Ferner erlaubt eine spiralförmige Federeinrichtung großzügige Toleranzen, insbesondere hinsichtlich der radialen Länge der Flügel (Flügelhöhe). Selbst bei Verschleiß kann die spiralförmige Federeinrichtung nachstellend wirken und die Flügel an der Hubkontur halten.
Bei der Ausführungsform mit Federsteg, der sich parallel zu der zweiten Achse erstreckt, kann der Federsteg einen wellenförmigen Verlauf nach der Art einer Wellfeder aufweisen. Der Federsteg kann jedoch auch als herkömmliche Blattfeder ausgebildet sein, die sich beispielsweise konvex in Bezug auf den Flügel erstreckt.
Die erfindungsgemäßen Federanordnungen können gegebenenfalls starre Führungsringe ersetzen.
Die Flügelzellenpumpe wird insbesondere als Niederdruck-Flügelzellenpumpe verwendet und ist insbesondere eine verstellbare Flügelzellenpumpe. Die Flügelzellenpumpe kann insbesondere als Motorschmierölpumpe verwendet werden. Die Flügelzellenpumpe kann zudem ein- oder mehrhubig ausgebildet sein.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Axialansicht einer Flügelzellenpumpe mit einer erfindungsgemäßen Federanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe;
3 eine schematische Längsschnittansicht durch die Flügelzellenpumpe der 2;
4 ein Detail IV der 2;
5 eine Detailansicht zur Darstellung einer möglichen Verbindung der Federeinrichtung der 2 bis 4 an einem Flügel;
6 eine Detailansicht zur Darstellung einer Festlegung einer Federeinrichtung an einem Rotor;
7 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe einschließlich einer zugehörigen Detailansicht;
8 eine schematische Längsschnittansicht durch die Flügelzellenpumpe der 7;
9 eine schematische Längsschnittansicht durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe; und
10 eine schematische Detailansicht eines Flügels der Flügelzellenpumpe der 9.
In 1 ist ein Hydraulikkreis schematisch dargestellt und generell mit 10 bezeichnet. Der Hydraulikkreis 10 beinhaltet eine Flügelzellenpumpe 12, die einen Sauganschluss 14 aufweist. Der Sauganschluss 14 ist mit einem Tank 16 verbunden. Ferner weist die Flügelzellenpumpe 12 einen Druckanschluss 18 auf, der mit einem hydraulischen Verbraucher 20 verbunden ist. Es versteht sich dabei, dass die Flügelzellenpumpe 12 auch mehrere Sauganschlüsse und mehrere Druckanschlüsse aufweisen kann und in diesem Fall als mehrhubige Flügelzellenpumpe ausgebildet ist.
Die Flügelzellenpumpe 12 weist einen Stator 24 auf, der generell entlang einer ersten Achse 26 ausgerichtet ist und beispielsweise mit einem Gehäuse verbunden ist. An einem Innenumfang des Stators 24 ist eine Hubkontur 28 ausgebildet, die im vorliegenden Fall als Kreiskontur ausgebildet ist, die jedoch auch eine von der Kreisform abweichende Gestaltung aufweisen kann.
Innerhalb des Stators 24 ist ein Rotor 30 drehbar gelagert, der entlang einer zweiten Achse 32 ausgerichtet ist. An dem Rotor 30 ist eine Mehrzahl von radialen Flügelführungen 34 ausgebildet, in denen jeweilige Flügel 36 radial verschieblich gelagert sind. Jeder der Flügel 36 weist einen radial außen liegenden Flügelkopf 38 und einen radial innen liegenden Flügelfuß 40 auf. Im Betrieb werden die Flügel 36 aufgrund von Zentrifugalkräften radial nach außen gedrückt, so dass die Flügelköpfe 38 an der Hubkontur 28 anliegen. Hierdurch werden in Umfangsrichtung zwischen zwei Flügeln 36 jeweils Zellen gebildet, in denen ein Fluid (hier eine Hydraulikflüssigkeit, insbesondere ein Öl) aufgenommen wird.
Im Betrieb ist die zweite Achse des Rotors 30 exzentrisch zu der ersten Achse 26 angeordnet. Hierdurch erhalten die Zellen während eines Umlaufs ein unterschiedliches Volumen. In 1 ist eine beispielhafte Drehrichtung 44 gezeigt. In diesem Fall ist eine Zelle 46 mit einem relativ geringen Volumen im Bereich des Sauganschlusses 14 angeordnet, wobei das Volumen der Zelle sich bei Weiterdrehen des Rotors 30 vergrößert, so dass Fluid über den Sauganschluss 14 angesaugt wird. Zu dem Druckanschluss 18 hin verringert sich das Volumen der Zelle dann wieder. Dies ist beispielhaft bei 48 gezeigt, so dass das Fluid über den Druckanschluss 18 unter Druck dem hydraulischen Verbraucher 20 zugeführt werden kann.
In 1 ist ferner schematisch dargestellt, dass die Relativlage der zweiten Achse 32 in Bezug auf die erste Achse 26 verstellbar sein kann, um auf diese Weise eine verstellbare Flügelzellenpumpe zu realisieren.
Radial innerhalb der Flügel 36 ist schematisch eine Federanordnung 50 dargestellt, die die Flügel 36 radial nach außen drückt. Die Federanordnung 50 steht beispielhaft für eine Mehrzahl von nachfolgend zu beschreibenden Federanordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung.
In den nachfolgenden Figuren sind weitere Ausführungsformen von Flügelzellenpumpen gezeigt, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell der Flügelzellenpumpe 12 der 1 entsprechen. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.
Eine erste Ausführungsform gemäß einem ersten Aspekt ist in den 2 bis 4 dargestellt. Die dort gezeigte Flügelzellenpumpe 12' weist eine mit dem Rotor 30 verbundene Antriebswelle 54 auf. Ferner ist zu erkennen, dass der Rotor 30 in den Bereichen radial innerhalb der Flügel 36 jeweils Unterflügelräume 56 aufweist, die gegebenenfalls mit der Druckseite der Flügelzellenpumpe 12' verbindbar sind.
Radial innerhalb der Flügel 36 ist eine Federanordnung 50' angeordnet, die auf einer axialen Seite des Rotors 30 eine erste Spiralfeder 58 und auf der axial gegenüberliegenden Seite des Rotors 30 eine zweite Spiralfeder 60 aufweist. Die Spiralfedern 58, 60 können identisch ausgebildet sein und sind jeweils aus einem Federband 62 gebildet, das radial zu einer Spirale gewickelt ist. Die Spiralfedern 58, 60 weisen dabei jeweils wenigstens zwei Windungen 64 auf.
Der Rotor 30 weist einen Grundkörper 66 mit einer axialen Länge 68 auf. Die Flügel 36 weisen jeweils eine axiale Länge 70 auf, die größer ist als die axiale Länge 68. Die Spiralfedern 58, 60 sind axial benachbart zu dem Grundkörper 66 angeordnet und greifen jeweils im Bereich von axial äußeren Enden an den Innenumfängen (Flügelfüßen 40) der Flügel 36 an.
Am radialen Außenumfang des Grundkörpers 66 kann ein Ringsteg 72 mit einer axialen Länge ausgebildet sein (gegebenenfalls einstückig mit dem Grundkörper 66), dessen axiale Länge beispielsweise gleich der axialen Länge der Flügel 36 ist. In den 2 und 3 ist die Flügelzellenpumpe 12' jeweils ohne axialen Gehäusedeckel gezeigt, die die jeweiligen Zellen (beispielsweise 46, 48) axial begrenzen.
Wie es in der Detailansicht der 4 zu sehen ist, beinhaltet jede der Spiralfedern 58 vorzugsweise wenigstens drei Windungen.
Die Spiralfedern 58, 60 sind vorzugsweise in Umfangsrichtung in Bezug auf den Rotor 30 und folglich in Bezug auf die Flügel 36 festgelegt. Hierbei ist beispielsweise in 5 dargestellt, dass eine Federanordnung 50'' eine Spiralfeder 58'' mit wenigstens einer sich um 360° erstreckenden radialen Innenwindung 76 und wenigstens einer Außenwindung 78 aufweisen kann. Die Festlegung der Spiralfeder 58 in wenigstens einer Umfangsrichtung erfolgt dadurch, dass der Flügel 36 auf einer radialen Außenseite der Innenwindung 76 aufliegt und ein Ende der Außenwindung 78 seitlich an einer Radialfläche des Flügels 36 anliegt.
Ein Umfangsende der Außenwindung 78 ist in 5 mit 80 bezeichnet, wobei das Umfangsende 80 an einer Radialfläche des Flügels 36 anliegt.
In 6 ist eine weitere Ausführungsform einer Federanordnung 50''' gezeigt, bei der eine Spiralfeder 58''' mit einer Innenwindung 76''' und einer Außenwindung 78''' vorgesehen ist, die dazwischen noch wenigstens zwei weitere Windungen aufweist.
Eine der Windungen 76, 78 (hier die Innenwindung 76''') ist mit einem Haken 86 verbunden, der sich in axialer Richtung erstreckt, und zwar in eine Axialvertiefung 84 in den Rotor 30 hinein, um auf diese Weise die Spiralfeder 58''' in Umfangsrichtung an dem Rotor 30 festzulegen. Die Axialvertiefung 84 kann dabei als radiales Langloch ausgebildet sein, so dass die Spiralfeder 58''' eine gewisse Radialbeweglichkeit in Bezug auf den Rotor 30 realisieren kann.
In den 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform einer Flügelzellenpumpe 12 ^IV gezeigt. Die Flügelzellenpumpe 12 ^IV weist eine Federanordnung 50 ^IV auf. Die Federanordnung 50 ^IV weist auf jeder axialen Seite des Rotors 30 einen Haltering 90 auf, wobei die Halteringe 90 jeweils in Radialrichtung relativ beweglich zu dem Rotor 30 gelagert sind. Ferner weist die Federanordnung 50 ^IV für jeden Flügel 36 einen sich in einer axialen Richtung erstreckenden Federsteg 92 auf, der beispielsweise als Wellfeder ausgebildet sein kann. Der Federsteg 92 ist wenigstens mit einem der Halteringe 90 fest verbunden. Ferner erstrecken sich die Federstege 92 vorzugsweise jeweils in axialer Richtung durch Unterflügelräume 56 hindurch, die den jeweiligen Flügeln 36 zugeordnet sind. Der Rotor 30 ^IV kann entsprechend zu dem Rotor 30 der 2 und 3 ausgebildet sein, wobei die Halteringe 90 jeweils radial innerhalb von überstehenden Abschnitten des Ringsteges 72 angeordnet sind.
In 8 ist ein Haltering auf der einen axialen Seite des Grundkörpers 66 mit 90 bezeichnet. Der Haltering auf der axial gegenüberliegenden Seite ist mit 90A bezeichnet.
n den 9 und 10 ist eine weitere Ausführungsform einer Flügelzellenpumpe 12 ^VI ausgebildet, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell den oben beschriebenen Flügelzellenpumpen entsprechen kann. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.
Die Flügelzellenpumpe 12 ^V weist eine Federanordnung 50 ^V auf. Die Feder-anordnung 50 ^V ist gebildet durch Federarme 98 an den Flügeln 36, die durch Axial-schlitze 96 in den Flügeln 36 ausgebildet sind, wie es schematisch insbesondere in 10 gezeigt ist.
Die Federarme 98 an den axial gegenüberliegenden Enden der Flügel 36 (insbesondere im Bereich von deren Flügelfüßen 40) sind radialelastisch und stützen sich auf entsprechenden Abschnitten des Rotors 30 ab, derart, dass die Flügel 36 gegenüber dem Rotor 30 in radialer Richtung nach außen gedrückt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1403913 A [0002, 0008]
WO 87/02426 [0006, 0018]
DE 9320818 U1 [0006]
US 4072452 A [0007]
WO 2012/079573 A2 [0017]
DE 4327106 A1 [0017]

Claims

Flügelzellenpumpe (12) mit – einem Stator (24), der eine zu einer ersten Achse (26) konzentrische Hubkontur (28) aufweist; – einem Rotor (30), der um eine zweite Achse (32) drehbar gelagert ist und an dem wenigstens eine radial zu der zweiten Achse (32) ausgerichtete Flügelführung (34) ausgebildet ist; – wenigstens einem Flügel (36), der radialbeweglich in der Flügelführung (34) gelagert ist und einen Flügelkopf (38) aufweist, der zur Anlage an die Hubkontur (28) ausgebildet ist; und – einer Federanordnung (50) zum Halten des Flügelkopfes (38) an der Hubkontur (28), dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (50) eine spiralförmige Federeinrichtung (50'; 50''; 50''') aufweist.
Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (50'; 50''') wenigstens zwei sich um 360° erstreckende Windungen (64) aufweist.
Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (50'') an wenigstens einem Flügel (36) in wenigstens einer Umfangsrichtung festgelegt ist.
Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (50''') an dem Rotor (30) in wenigstens einer Umfangsrichtung festgelegt ist.
Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (50 ^IV) wenigstens einen Federsteg (92) aufweist, der parallel zu der zweiten Achse (32) ausgerichtet ist und so an dem Rotor (30) gelagert ist, dass der Federsteg (92) eine Radialfederkraft auf einen Flügelfuß (40) des Flügels (36) ausüben kann.
Flügelzellenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Federsteg (92) im Bereich seiner axialen Enden mit zwei axial voneinander beabstandeten Halteringen (90, 90A) verbunden ist, die an dem Rotor (30) gelagert sind.
Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (50'; 50''; 50'''; 50 ^IV) in Umfangsrichtung in Bezug auf den Rotor (30) festgelegt ist.
Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (50 ^V) wenigstens einen Axialschlitz (96) in dem Flügel (36) aufweist, der benachbart zu einem Flügelfuß (40) des Flügels (36) ausgebildet ist und einen radial elastischen Federarm (98) bildet.
Flügelzellenpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (36) zwei Axialschlitze (96, 96A) aufweist, die im Bereich von axialen Enden des Flügels (36) angeordnet sind.