DE102014207070B4

DE102014207070B4 - pump

Info

Publication number: DE102014207070B4
Application number: DE102014207070.8A
Authority: DE
Inventors: Hans-Heinrich Reinecke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2034-04-12
Also published as: DE102014207070A1

Abstract

Pumpe mit regelbarer Fördermenge, wobei die Fördermenge in Abhängigkeit von dem mittels eines Regelventils (42) eingestellten Steuerdruck eines Steuerfluids regelbar ist, wobei das Regelventil (42) einen innerhalb eines Regelraums beweglich angeordneten Trennkolben (44) aufweist, der den Regelraum in einen ersten Druckraum (46) und einen zweiten Druckraum (48) unterteilt, indem eine Kontaktfläche des Trennkolbens (44) an einer Kontaktfläche einer Wand des Regelraums anliegt und von zumindest einer der Kontaktflächen in dem Regelraum ein Ablaufkanal (58) abgeht, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Ablaufkanal (58) in einen Ablaufraum mündet, in dem der Druck im Betrieb der Pumpe geringer als in dem ersten Druckraum (46) und in dem zweiten Druckraum (48) ist.Pump with adjustable flow rate, wherein the flow rate in dependence on the set by means of a control valve (42) control pressure of a control fluid is regulated, wherein the control valve (42) has a movable within a control space arranged separating piston (44), the control space in a first pressure chamber (46) and a second pressure chamber (48) subdivided by a contact surface of the separating piston (44) rests against a contact surface of a wall of the control space and at least one of the contact surfaces in the control space a drain channel (58) goes off, characterized in that at least one Outflow channel (58) opens into a drain chamber, in which the pressure during operation of the pump is lower than in the first pressure chamber (46) and in the second pressure chamber (48).

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe und insbesondere eine Schmiermittelpumpe für ein Kraftfahrzeug. The invention relates to a pump and in particular a lubricant pump for a motor vehicle.

Für die Schmiermittelversorgung von Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen werden derzeitig zumeist als Verdrängerpumpen arbeitende Zahnradpumpen eingesetzt. Bei diesen Schmiermittelpumpen sind in der Regel zwei Förderrotoren vorgesehene, die zahnradförmig ausgebildet sind und miteinander kämmen. Zumindest einer der Förderrotoren wird dabei rotierend angetrieben. Durch die rotatorische Bewegung der beiden Förderrotoren wird das Öl von einer mit einem Einlass verbundenen Niederdruckseite der Pumpe durch einen zwischen den beiden Förderrotoren ausgebildeten Förderspalt auf die Hochdruckseite befördert. For the lubricant supply of internal combustion engines of motor vehicles currently working as positive displacement gear pumps are currently used. In these lubricant pumps usually two conveyor rotors are provided which are gear-shaped and mesh with each other. At least one of the conveyor rotors is thereby driven in rotation. Due to the rotational movement of the two conveying rotors, the oil is conveyed from a low-pressure side of the pump connected to an inlet to the high-pressure side by a conveying gap formed between the two conveying rotors.

Schmiermittelpumpen von Kraftfahrzeugen werden in der Regel in Abhängigkeit von der Drehzahl des mit dem Schmiermittel zu versorgenden Verbrennungsmotors angetrieben, üblicherweise direkt oder indirekt über ein mechanisches Getriebe von dem Verbrennungsmotor selbst. Die Drehzahl der Schmiermittelpumpe steigt dementsprechend mit der Drehzahl der Verbrennungsmotors. Da ungeregelte Zahnradpumpen ein konstantes spezifisches Fördervolumen haben, d.h. pro Umdrehung unabhängig von der Drehzahl im Wesentlichen die gleiche Schmiermittelmenge fördern, steigt die Fördermenge proportional mit der Pumpendrehzahl und somit mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Der Bedarf eines Hubkolben-Verbrennungsmotors steigt bis zu einer gewissen Grenzdrehzahl ebenfalls in etwa proportional zur Motordrehzahl; oberhalb dieser Grenzdrehzahl ist der Anstieg des Schmiermittelbedarfs dagegen deutlich geringer als der Anstieg der Motorendrehzahl. Demnach fördern solche Zahnradpumpen nach dem Überschreiten der Grenzdrehzahl regelmäßig über Bedarf. Überschüssiges Schmiermittel wird dann über einen Bypass wieder in den Schmiermittelbehälter, d.h. in der Regel die Ölwanne, zurückbefördert. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass das Fördern von nicht benötigtem Schmiermittel den Verbrauch des Kraftfahrzeugs unnötig erhöht. Motor vehicle lubricant pumps are generally driven in response to the speed of the internal combustion engine to be supplied with the lubricant, usually directly or indirectly via a mechanical transmission from the engine itself. The speed of the lubricant pump accordingly increases with the speed of the internal combustion engine. Since unregulated gear pumps have a constant specific delivery volume, i. promote substantially the same amount of lubricant per revolution, regardless of the speed, the flow rate increases proportionally with the pump speed and thus with the speed of the engine. The demand of a reciprocating internal combustion engine also rises up to a certain limit speed also approximately proportional to the engine speed; By contrast, above this limit speed, the increase in the lubricant requirement is significantly lower than the increase in the engine speed. Accordingly promote such gear pumps after exceeding the limit speed regularly on demand. Excess lubricant is then returned to the lubricant reservoir via a bypass, i. usually the oil pan, transported back. It is readily apparent that the delivery of unneeded lubricant unnecessarily increases the consumption of the motor vehicle.

Um ein Fördern von Schmiermittel über Bedarf zu vermeiden, wurden verstellbare Pumpen entwickelt, die weiterhin direkt oder indirekt von dem mit Schmieröl zu versorgenden Verbrennungsmotor angetrieben werden, die aber eine zusätzliche (d.h. von der Drehzahl des Verbrennungsmotors unabhängige) Beeinflussung der Fördermenge ermöglichen. In order to avoid the need to supply lubricant on demand, adjustable pumps have been developed which continue to be driven directly or indirectly by the internal combustion engine to be supplied with lubricating oil, but which allow an additional (i.e., independent of the internal combustion engine speed) flow rate control.

Eine solche regelbare Schmiermittelpumpe in Form einer Zahnradpumpe ist beispielsweise aus der DE 102 22 131 A1 bekannt. Diese umfasst ein Gehäuse mit einem darin angeordneten ersten Förderrotor, der über eine Welle direkt oder indirekt von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Der erste Förderrotor kämmt mit einem zweiten Förderrotor, der in längsaxialer Richtung verschiebbar innerhalb des Gehäuses gelagert ist. Durch eine relative Verschiebung der zwei Förderrotoren zueinander kann deren längsaxiale Überdeckung und somit die Breite des zwischen den zwei Förderrotoren ausgebildeten Förderspalts beziehungsweise des durch die Breite des Förderspalts definierten, wirksamen Förderraums eingestellt werden. Die Verstellung des zweiten Förderrotors in längsaxialer Richtung erfolgt dabei hydraulisch, wobei an den beiden längsaxialen Enden des zweiten Förderrotors jeweils ein Druckraum ausgebildet ist. Ein erster Druckraum ist dabei über eine Druckleitung mit der Hochdruckseite der Zahnradpumpe verbunden. Der zweite Druckraum ist über ein schaltbares Wegeventil in einer ersten Schaltstellung mit dem ersten Druckraum oder in einer zweiten Schaltstellung des Wegeventils mit einem Ölsumpf, in dem das zu fördernde Schmiermittel bei atmosphärischem Druck vorgehalten wird, verbunden. In der ersten Schaltstellung des Wegeventils wird somit in beiden Druckräumen derselbe Fluiddruck eingestellt, wobei eine größere, den zweiten Druckraum begrenzende Stirnseite des zweiten Förderrotors dafür sorgt, dass dieser in diejenige Endstellung bewegt beziehungsweise in dieser gehalten wird, in der die Zahnradpumpe die größte spezifische Fördermenge erzeugt. In der zweiten Schaltstellung des Wegeventils wird der zweite Förderrotor dagegen wegen des deutlich höheren Fluiddruck in dem ersten Druckraum in eine Stellung mit verringertem spezifischen Fördervolumen verschoben. Dabei wird die entsprechende Stellung des zweiten Förderrotors durch die Gegenkraft einer beim Verschieben des zweiten Förderrotors deformierten Schraubenfeder definiert. Such a controllable lubricant pump in the form of a gear pump is for example from the DE 102 22 131 A1 known. This comprises a housing with a first conveyor rotor arranged therein, which is driven via a shaft directly or indirectly by an internal combustion engine. The first conveyor rotor meshes with a second conveyor rotor, which is mounted in the longitudinal axial direction displaceable within the housing. By a relative displacement of the two conveyor rotors with respect to each other, their longitudinal axial overlap and thus the width of the conveying gap formed between the two conveyor rotors or of the width defined by the conveying gap of the effective conveying chamber can be adjusted. The adjustment of the second conveyor rotor in the longitudinal axial direction takes place hydraulically, wherein at the two longitudinal axial ends of the second conveyor rotor in each case a pressure chamber is formed. A first pressure chamber is connected via a pressure line to the high pressure side of the gear pump. The second pressure chamber is connected via a switchable directional control valve in a first switching position with the first pressure chamber or in a second switching position of the directional valve with an oil sump in which the lubricant to be delivered is kept at atmospheric pressure. In the first switching position of the directional control valve, the same fluid pressure is thus set in both pressure chambers, wherein a larger, the second pressure chamber limiting end face of the second conveyor rotor ensures that this is moved to that end position or held in this, in which the gear pump, the largest specific flow generated. In the second switching position of the directional control valve, however, the second delivery rotor is moved into a position with a reduced specific delivery volume because of the significantly higher fluid pressure in the first pressure chamber. The corresponding position of the second conveyor rotor is defined by the opposing force of a deformed during displacement of the second conveyor rotor coil spring.

AT 500 629 A1 betrifft eine Zahnradpumpe mit veränderbarem Fördervolumen mit zwei miteinander im Zahneingriff stehenden außenverzahnten Zahnrädern, welche in einem Förderraum eines Pumpengehäuses drehbar gelagert sind, wobei zumindest eines der beiden Zahnräder über eine Antriebswelle antreibbar ist und eines der beiden Zahnräder, in Richtung der Achse dieses Zahnrades verschiebbar ausgebildet ist, wobei ein zwischen einer Innenseitenwand des Förderraumes des Pumpengehäuses und einer Stirnseite des verschiebbaren Zahnrades definiertes Spaltmaß veränderbar ist. AT 500 629 A1 relates to a variable displacement pump with two externally toothed gears meshing with each other, which are rotatably mounted in a pumping chamber of a pump housing, wherein at least one of the two gears via a drive shaft is driven and one of the two gears, formed displaceable in the direction of the axis of this gear is, wherein a gap defined between an inner side wall of the pumping chamber of the pump housing and an end face of the displaceable gear is variable.

Aus DE 35 28 651 A1 ist eine Zahnradpumpe bekannt, bei der das eine umlaufende Pumpenrad axial verschiebbar im Pumpengehäuse gelagert ist und wobei mindestens an der einen Stirnwand dieses Pumpenrades ein axial verschiebbares Schiebeteil angreift, das den vom Pumpenrad erfüllten Arbeitsraum gegenüber dem anderen, axial ortsfesten Pumpenrad abzudecken vermag. wobei das Schiebeteil auf seinem, dem anderen, ortsfest gelagerten Pumpenrad zugewandten Teilseiner Mantelfläche eine Umrißform aufweist, die der Bahn der Zahnköpfe dieses Pumpenrades gleich ist. Out DE 35 28 651 A1 a gear pump is known, in which a rotating impeller is mounted axially displaceable in the pump housing and at least on one end wall of this impeller engages an axially displaceable sliding part, which is able to cover the working space filled by the impeller with respect to the other, axially stationary impeller. the Sliding part on its, the other, fixedly mounted impeller facing part of a lateral surface has an outline shape, which is equal to the path of the tooth tips of this impeller.

Eine solche Ausgestaltung einer Zahnradpumpe ermöglicht, die spezifische Fördermenge trotz eines direkten oder indirekten Antriebs durch einen Verbrennungsmotor und somit trotz einer zu der Motordrehzahl proportionalen Antriebsdrehzahl der Zahnradpumpe an den tatsächlichen Bedarf des Verbrennungsmotors anzupassen. Dabei sind wegen der Verwendung des Wegeventils jedoch lediglich zwei Schaltstellung möglich. Such a configuration of a gear pump makes it possible to adapt the specific delivery rate to the actual requirement of the internal combustion engine despite a direct or indirect drive by an internal combustion engine and thus despite a drive speed of the gear pump proportional to the engine speed. However, only two switching position are possible because of the use of the directional control valve.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte gattungsgemäße Pumpe anzugeben. Insbesondere sollte eine Pumpe angegeben werden, die eine möglichst kontinuierliche Anpassung der spezifischen Fördermenge in Abhängigkeit von einem tatsächlichen Bedarf an dem zu fördernden Fluid ermöglicht. Based on this prior art, the invention was based on the object to provide an improved generic pump. In particular, a pump should be specified, which allows the most continuous adaptation of the specific delivery rate as a function of an actual demand for the fluid to be delivered.

Diese Aufgabe wird durch eine Pumpe gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pumpe sind Gegenstand der weiteren Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung. This object is achieved by a pump according to claim 1. Advantageous embodiments of the pump according to the invention are the subject of the other claims and will become apparent from the following description of the invention.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, dass bei einer Pumpe, deren Fördermenge mittels eines Regelventils regelbar ist, wobei die Regelung in Abhängigkeit von einer Stellung eines beweglich innerhalb eines Regelraums des Regelventils angeordneten Trennkolbens erfolgt, der den Regelraum in einen ersten und einen zweiten Druckraum unterteilt, wobei die Stellung des Trennkolbens in Abhängigkeit von der Differenz der Fluiddrücke in den beiden Regeldruckräumen erfolgt, die Genauigkeit der Regelung negativ beeinflusst werden kann, wenn die Trennung der beiden Druckräume mittels des Trennkolbens nur unzureichend ist und somit ein ungewollter Übertritt von Regelfluid in einer relevanten Menge aus dem einen Druckraum in den anderen Druckraum möglich ist. Diese Problematik kann sich insbesondere stellen, wenn für den beweglich in dem Regelraum angeordneten Trennkolben keine separate Dichtung vorgesehen ist, sondern die Abdichtung lediglich auf einer möglichst exakten Passung des Trennkolbens innerhalb des Regelraums beruht. Problematisch daran kann insbesondere sein, dass sich die Güte der Passung und damit die Breite des zwischen dem Trennkolben und der Wand des Regelraums ausgebildeten Trennspalts temperaturabhängig verändern kann, wie dies insbesondere der Fall ist, wenn ein den Regelraum ausbildendes Gehäuse des Regelventils einerseits und der Trennkolben andererseits aus unterschiedlichen Werkstoffen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten ausgebildet sind. The invention is based on the idea that, in the case of a pump whose flow rate can be regulated by means of a control valve, the control is effected as a function of a position of a separating piston which is movably arranged within a control space of the control valve, dividing the control space into a first and a second pressure space divided, wherein the position of the separating piston in dependence on the difference of the fluid pressures in the two control pressure chambers, the accuracy of the control can be adversely affected if the separation of the two pressure chambers by means of the separating piston is insufficient and thus an unwanted transfer of control fluid in one relevant amount from the one pressure chamber in the other pressure chamber is possible. This problem may arise in particular if no separate seal is provided for the movable piston arranged in the control space separating piston, but the seal is based only on the most accurate fit of the separating piston within the control room. The problem with this may be, in particular, that the quality of the fit and thus the width of the separating gap formed between the separating piston and the wall of the control space can vary depending on the temperature, as is the case in particular when a control chamber forming the control valve housing on the one hand and the separating piston on the other hand are formed of different materials with different thermal expansion coefficients.

Ein solcher Übertritt von Regelfluid aus einem der Druckräume in den anderen Druckraum soll erfindungsgemäß vermieden werden, indem von dem einen Druckraum in den Trennspalt eintretendes Regelfluid abgeführt wird, bevor es in den anderen Druckraum gelangen könnte. Such a transfer of control fluid from one of the pressure chambers into the other pressure chamber should be avoided according to the invention by discharging control fluid entering the separating gap from the one pressure chamber before it could reach the other pressure chamber.

Dementsprechend ist eine gattungsgemäße Pumpe mit regelbarer Fördermenge, bei der die spezifische Fördermenge in Abhängigkeit von dem mittels eines Regelventils einstellbaren Steuerdruck eines Steuerfluids regelbar ist, wobei das Regelventil einen innerhalb eines Regelraums beweglich angeordneten Trennkolben aufweist, der den Regelraum in einen ersten und einen zweiten Druckraum unterteilt, indem eine Kontaktfläche des Trennkolbens an einer Kontaktfläche einer Wand des Regelraums anliegt, erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass von zumindest einer der Kontaktflächen in dem Regelraum ein Ablaufkanal abgeht, der in einen Ablaufraum mündet, in dem der Druck im Betrieb der Pumpe geringer als in dem ersten und dem zweiten Druckraum ist. Accordingly, a generic pump with adjustable flow rate, in which the specific delivery rate in response to the controllable by a control valve control pressure of a control fluid is regulated, wherein the control valve has a movable within a control space separating piston, the control space in a first and a second pressure chamber subdivided by a contact surface of the separating piston rests against a contact surface of a wall of the control space, according to the invention further characterized in that at least one of the contact surfaces in the control room a drain channel goes off, which opens into a drain chamber in which the pressure during operation of the pump is less than in the first and the second pressure chamber is.

Dabei werden unter den „Kontaktflächen” diejenigen Flächen(abschnitte) der Mantelfläche des Trennkolbens und der Wand des Regelraums verstanden, die in zumindest einer Stellung, die der Trennkolben im Rahmen der Regelung innerhalb des Regelraums einnehmen kann, im direkten Kontakt mit der entsprechenden Gegenkontaktfläche steht. In this case, the "contact surfaces" are those surfaces (sections) of the lateral surface of the separating piston and the wall of the control chamber understood, which is in direct contact with the corresponding mating contact surface in at least one position, which can take the separating piston within the control space within the control room ,

Bei der Pumpe, bei der es sich vorzugsweise um eine Schmiermittelpumpe für ein Kraftfahrzeug und insbesondere um eine Schmiermittelpumpe zur Versorgung eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs mit Schmiermittel handelt, kann es sich besonders bevorzugt um eine Zahnradpumpe handeln, die ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass für das zu fördernde Fluid, einen drehbar innerhalb des Gehäuses angeordneten Förderrotor, der mit zumindest einem Abschnitt des Gehäuses einen Förderraum ausbildet, wobei der Förderrotor zur Verstellung der Fördermenge der Pumpe in längsaxialer Richtung verschiebbar innerhalb des Gehäuses gelagert ist. Dabei kann zudem vorgesehen sein, dass dieser längsaxial verschiebbare Förderrotor mit einem feststehenden Förderrotor kämmt. The pump, which is preferably a lubricant pump for a motor vehicle and in particular a lubricant pump for supplying an internal combustion engine of the motor vehicle with lubricant, may particularly preferably be a gear pump which has a housing with an inlet and an outlet for the fluid to be delivered, a rotatably disposed within the housing conveyor rotor, which forms a delivery chamber with at least a portion of the housing, wherein the conveyor rotor for adjusting the flow rate of the pump in the longitudinal axial direction is slidably mounted within the housing. It can also be provided that this longitudinally displaceable feed rotor meshes with a fixed conveyor rotor.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe kann vorgesehen sein, dass der erste Druckraum über eine erste Druckleitung und der zweite Druckraum über eine zweite Druckleitung mit einer mit der Hochdruckseite der Pumpe verbundenen Förderleitung für ein zu förderndes Fluid verbunden ist, wobei die zweite Druckleitung stromab der ersten Druckleitung aus der Förderleitung abgeht. Dadurch wird erreicht, dass der Fluiddruck in dem zweiten Druckraum stets zumindest geringfügig geringer als der Fluiddruck in dem ersten Druckraum ist. Dies ist zumindest auf die unweigerlich anfallenden Strömungsverluste in dem Abschnitt der Förderleitung zwischen dem Abgang der ersten Druckleitung und dem Abgang der zweiten Druckleitung zurückzuführen. Hinzu kann kommen, das in diesem Abschnitt der Förderleitung eine oder mehrere Abzweigungen angeordnet sein können, über die gefördertes Fluid zur Zuführung an einen oder mehrere Verbraucher abgezweigt werden kann. Ein solches Abzweigen von Fluid würde die Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druckraum weiter erhöhen. In a preferred embodiment of the pump according to the invention can be provided that the first pressure chamber is connected via a first pressure line and the second pressure chamber via a second pressure line connected to the high pressure side of the pump delivery line for a fluid to be delivered, the second pressure line downstream of the first pressure line from the Support line goes off. This ensures that the fluid pressure in the second pressure chamber is always at least slightly less than the fluid pressure in the first pressure chamber. This is due at least to the inevitable flow losses in the section of the delivery line between the outlet of the first pressure line and the outlet of the second pressure line. In addition, it may happen that one or more branches can be arranged in this section of the delivery line, can be diverted via the funded fluid for delivery to one or more consumers. Such a branching of fluid would further increase the pressure difference between the first and second pressure chambers.

Eine solche Pumpe, insbesondere in Anwendung als Schmiermittelpumpe, ermöglicht eine kontinuierliche Regelung der spezifischen Fördermenge in Abhängigkeit von dem tatsächlichen Fluidbedarf, da der Druck des zu fördernden Fluids im Bereich des Abgangs der zweiten Druckleitung und damit auch in dem zweiten Druckraum als relevante Regelgröße dient, die, gegebenenfalls in Wechselwirkung mit dem (veränderlichen) Fluiddruck im Bereich des Abgangs der ersten Druckleitung und damit in dem ersten Druckraum und oder einer von einem vorgespannten Federelements erzeugten Gegenkraft, die Stellung des Trennkolbens innerhalb des Regelraums und damit die Fördermenge der Pumpe beeinflusst. Such a pump, especially in use as a lubricant pump, allows continuous control of the specific delivery rate as a function of the actual fluid requirement, since the pressure of the fluid to be delivered in the region of the outlet of the second pressure line and thus in the second pressure chamber serves as a relevant controlled variable, which, optionally in interaction with the (variable) fluid pressure in the region of the outlet of the first pressure line and thus in the first pressure chamber and or a counterforce generated by a prestressed spring element, the position of the separating piston within the control space and thus affects the flow rate of the pump.

Eine solche Funktionalität der Pumpe kann konstruktiv einfach umgesetzt werden, wenn bei dieser ein Verschlusskolben vorgesehen ist, der eine Steueröffnung in der Wand des Regelraums in Abhängigkeit von der Stellung des Trennkolbens mehr oder weniger mit dem ersten Druckraum verbindet, wodurch ein Übertritt von Steuerfluid in einen Steuerdruckraum regelbar ist, wobei die Stellung des längsaxial verschiebbaren Förderrotors in Abhängigkeit von dem Druck des Steuerfluids in dem Steuerdruckraum eingestellt wird. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Steuerdruckraum an einer Seite von dem längsaxial verschiebbaren Förderrotor selbst begrenzt wird. In diesem Fall dient das von dem ersten Regeldruckraum über die Steueröffnung in den Steuerdruckraum eintretende Regelfluid gleichzeitig als Steuerfluid, mit dem die Bewegung des längsaxial verschiebbaren Förderrotors bewirkt wird. Möglich ist aber auch eine indirekte Betätigung des längsaxial verschiebbaren Förderrotors durch das Regelfluid, beispielsweise indem dieses auf einen Kolben wirkt, der über ein separates Steuerfluid den Förderrotor betätigt. Bei dem Verschlusskolben kann es sich um den Trennkolben selbst handeln. Vorzugsweise kann jedoch vorgesehen sein, dass der Verschlusskolben über eine Kolbenstange (zumindest bezüglich der längsaxialen Richtung der Kolbenstange) fest mit dem Trennkolben verbunden ist. Such functionality of the pump can be implemented in a structurally simple manner if a closure piston is provided which more or less connects a control opening in the wall of the control space as a function of the position of the separating piston to the first pressure space, whereby a transfer of control fluid into one Control pressure chamber is controllable, wherein the position of the longitudinally axially displaceable conveying rotor is adjusted in dependence on the pressure of the control fluid in the control pressure chamber. It can be provided in particular that the control pressure chamber is limited on one side by the längsaxial displaceable conveyor rotor itself. In this case, the control fluid entering from the first control pressure chamber via the control opening into the control pressure chamber simultaneously serves as control fluid with which the movement of the longitudinally axially displaceable conveying rotor is effected. However, an indirect actuation of the longitudinally axially displaceable conveying rotor by the regulating fluid is also possible, for example by acting on a piston which actuates the conveying rotor via a separate control fluid. The closure piston may be the separation piston itself. Preferably, however, it may be provided that the closure piston is fixedly connected to the separating piston via a piston rod (at least with respect to the longitudinal axial direction of the piston rod).

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe kann vorgesehen sein, dass der Ablaufkanal von der Kontaktfläche des Trennkolbens abgeht. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Abgang des Ablaufkanals unabhängig von der jeweiligen Stellung des Trennkolbens stets innerhalb des zwischen den Kontaktflächen ausgebildeten Trennspalts angeordnet ist. Bei einer Positionierung des Abgangs des Ablaufkanals innerhalb der von der Wand des Regelraums ausgebildeten Kontaktfläche sollte dagegen sichergestellt werden, dass dieser so positioniert ist, dass dieser in jeder Stellung, die der Trennkolben innerhalb des Regelraums einnehmen kann, innerhalb des Trennspalts positioniert ist. In a preferred embodiment of the pump according to the invention it can be provided that the drainage channel goes off from the contact surface of the separating piston. This ensures that the outlet of the drainage channel is always arranged independently of the respective position of the separating piston within the separating gap formed between the contact surfaces. When positioning the outlet of the drainage channel within the contact surface formed by the wall of the control chamber, on the other hand, it should be ensured that it is positioned so that it is positioned within the separating gap in any position that the separating piston can assume within the control space.

In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe kann zudem vorgesehen sein, dass der Ablaufkanal eine in der Kontaktfläche umlaufende Nut umfasst. Dadurch kann erreicht werden, dass in den Trennspalt eintretendes Fluid möglichst vollumfänglich aufgenommen und über den Ablaufkanal abgeführt werden kann. In a further preferred embodiment of the pump according to the invention can also be provided that the flow channel comprises a circumferential groove in the contact surface. It can thereby be achieved that fluid entering the separating gap can be received as completely as possible and removed via the outlet channel.

Eine konstruktiv einfache Ausgestaltung des Trennkolbens der erfindungsgemäßen Pumpe kann vorsehen, dass der Trennkolben mit einer sich durch den ersten und/oder den zweiten Druckraum erstreckenden Kolbenstange verbunden ist, wobei die Kolbenstange zumindest einen Endkolben aufweist, der den ersten oder den zweiten Druckraum von dem Ablaufraum oder einem anderen, fluidleitend mit dem Ablaufraum verbundenen Raum trennt. Dabei kann zumindest einer der Endkolben als Verschlusskolben dienen, über den eine Steueröffnung zur Ansteuerung des längsaxial verschiebbaren Förderrotors mehr oder weniger verschließbar ist. A structurally simple embodiment of the separating piston of the pump according to the invention can provide that the separating piston is connected to a piston rod extending through the first and / or the second pressure chamber, wherein the piston rod has at least one end piston which seals the first or the second pressure chamber from the discharge chamber or another, fluidly connected to the drainage room space separates. In this case, at least one of the end pistons serve as a closure piston, via which a control opening for controlling the longitudinally axially displaceable conveying rotor is more or less closable.

Bei einer solchen Ausgestaltung des Trennkolbens kann dann weiterhin bevorzugt vorgesehen sein, dass sich der Ablaufkanal durch die Kolbenstange und den Endkolben erstreckt. Dies stellt eine konstruktiv einfache Ausgestaltung einer Verbindung des Abgangs des Ablaufkanals im Bereich der von dem Trennkolben ausgebildeten Kontaktfläche mit dem Ablaufraum dar. In such an embodiment of the separating piston can then be further preferably provided that extends the flow channel through the piston rod and the end piston. This represents a structurally simple embodiment of a connection of the outlet of the drainage channel in the region of the contact surface formed by the separating piston with the drainage space.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pumpe kann zudem vorgesehen sein, dass der Trennkolben über ein Federelement in Richtung einer schließenden Stellung des Regelventils beaufschlagt ist. Dabei wird unter „geschlossener Stellung“ des Regelventils diejenige Stellung verstanden, in der die spezifische, von der Pumpe förderbare Fördermenge am größten ist. Dadurch kann gegebenenfalls erreicht werden, dass die Pumpe bei einer Fehlfunktion des Regelventils stets die maximale spezifische Förderleistung erbringt. In a further preferred embodiment of the pump according to the invention can also be provided that the separating piston is acted upon by a spring element in the direction of a closing position of the control valve. In this case, the "closed position" of the control valve is understood to mean the position in which the specific flow rate that can be conveyed by the pump is greatest. This can be achieved if necessary, that the Pump in case of malfunction of the control valve always provides the maximum specific capacity.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt: The present invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings. In the drawings shows:

1: eine erfindungsgemäße Schmiermittelpumpe in einem perspektivischen Längsschnitt; 1 : a lubricant pump according to the invention in a perspective longitudinal section;

2: eine vergrößerte Darstellung des Regelventils der Schmiermittelpumpe gemäß der 1 in einer geschlossenen Stellung einer Kolbeneinheit des Regelventils; 2 : An enlarged view of the control valve of the lubricant pump according to the 1 in a closed position of a piston unit of the control valve;

3: eine Darstellung gemäß der 2 mit der Kolbeneinheit des Regelventils in einer geöffneten Stellung; 3 : a representation according to the 2 with the piston unit of the control valve in an open position;

4: eine Darstellung gemäß der 3 mit einer alternativen Ausgestaltung der Kolbeneinheit des Regelventils; und 4 : a representation according to the 3 with an alternative embodiment of the piston unit of the control valve; and

5: einen Vergleich der Druckverläufe einer erfindungsgemäßen Pumpe mit einer konventionellen Vergleichspumpe. 5 a comparison of the pressure curves of a pump according to the invention with a conventional comparison pump.

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Pumpe in einem perspektivischen Längsschnitt. Die Pumpe ist als Schmiermittelpumpe für ein Kraftfahrzeug vorgesehen und dient insbesondere dazu, einen Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs mit Schmiermittel zu versorgen. Dabei ist vorgesehen, dass die Pumpe als Tauchpumpe innerhalb eines Sumpfs des Schmiermittels angeordnet und somit zumindest teilweise von dem zu fördernden Schmiermittel umgeben ist. Der Sumpf des Schmiermittels kann insbesondere in einer unterhalb eines Zylinderkurbelgehäuses positionierten Ölwanne des Verbrennungsmotors angeordnet sein. The 1 shows a pump according to the invention in a perspective longitudinal section. The pump is provided as a lubricant pump for a motor vehicle and serves in particular to supply a combustion engine (not shown) of the motor vehicle with lubricant. It is provided that the pump is arranged as a submersible pump within a sump of the lubricant and thus at least partially surrounded by the lubricant to be delivered. The sump of the lubricant can in particular be arranged in a sump of the internal combustion engine positioned below a cylinder crankcase.

Die Pumpe umfasst ein Gehäuse 10, in dem zwei zahnradförmige Förderrotoren 12, 14 drehbar gelagert sind. Ein erster (12) der Förderrotoren ist dazu in einer Lagereinheit 16 drehbar gelagert. Die Lagereinheit 16 umfasst zwei Lagerkolben 18, 20, von denen jeweils einer auf einer Seite (bezogen auf die längsaxiale Richtung) des ersten Förderrotors 12 angeordnet ist. Der erste Förderrotor 12 ist drehfest auf einer Welle 22 angeordnet, deren Endabschnitte drehbar innerhalb der Lagerkolben 18, 20 gelagert sind. Der erste Förderrotor 12 ist gemeinsam mit der Lagereinheit 16 in einem Innenraum des Gehäuses 10 in Grenzen in längsaxialer Richtung verschiebbar gelagert. Ein zweiter (14) der Förderrotoren ist drehangetrieben und kämmt mit dem ersten Förderrotor 12, wobei die Länge des Eingriffs der beiden Förderrotoren 12, 14 durch eine längsaxiale Verschiebung des ersten Förderrotors 12 veränderbar ist. The pump includes a housing 10 in which two gear-shaped conveyor rotors 12 . 14 are rotatably mounted. A first ( 12 ) of the conveyor rotors is in a storage unit 16 rotatably mounted. The storage unit 16 includes two bearing pistons 18 . 20 of which each one on one side (with respect to the longitudinal axial direction) of the first conveyor rotor 12 is arranged. The first conveyor rotor 12 is rotatable on a shaft 22 arranged, whose end portions rotatable within the bearing piston 18 . 20 are stored. The first conveyor rotor 12 is in common with the storage unit 16 in an interior of the housing 10 slidably mounted in limits in the longitudinal axial direction. A second ( 14 ) of the conveyor rotors is rotationally driven and meshes with the first conveyor rotor 12 , wherein the length of the engagement of the two conveyor rotors 12 . 14 by a longitudinal axial displacement of the first conveyor rotor 12 is changeable.

In dem Gehäuse 10 der Pumpe ist ein Förderraum ausgebildet, der von den zwei kämmenden Förderrotoren 12, 14 in eine Hochdruckseite und eine Niederdruckseite unterteilt wird. Der Niederdruckraum ist mit einem Einlass 24 für das zu fördernde Fluid, d.h. das Schmiermittel, und der Hochdruckraum mit einem Auslass 26 für das zu fördernde Schmiermittel verbunden. Der Einlass 24 ist als offener, in dem Sumpf des Schmiermittels angeordneter Saugstutzen 28 ausgebildet, während der Auslass 26 in einer Befestigungsfläche 30 endet, über die die Pumpe an eine entsprechende Befestigungsfläche an der Unterseite des Zylinderkurbelgehäuses anschraubbar ist. Dadurch wird ein Anschluss des Auslasses 26 der Pumpe an einen in das Zylinderkurbelgehäuse integrierten Schmiermittelkanal erreicht. In the case 10 The pump is a delivery chamber formed by the two meshing conveyor rotors 12 . 14 is divided into a high pressure side and a low pressure side. The low pressure room is with an inlet 24 for the fluid to be delivered, ie the lubricant, and the high-pressure chamber with an outlet 26 connected for the lubricant to be pumped. The inlet 24 is as an open, arranged in the bottom of the lubricant suction 28 trained while the outlet 26 in a mounting surface 30 ends, via which the pump can be screwed to a corresponding mounting surface on the underside of the cylinder crankcase. This will be a port of the outlet 26 reached the pump to a built-in the cylinder crankcase lubricant channel.

Durch eine Verschiebung des ersten Förderrotors 12 und somit eine Änderung der Länge des Eingriffs der beiden Förderrotoren 12, 14 kann das von diesen definierte wirksame Fördervolumen des Förderraums und damit die spezifische Fördermenge der Pumpe verändert werden. By a displacement of the first conveyor rotor 12 and thus a change in the length of the engagement of the two conveyor rotors 12 . 14 can be changed by these defined effective volume of the pumping chamber and thus the specific flow rate of the pump.

Ein Verschieben des ersten Förderrotors 12 zur Veränderung der spezifischen Fördermenge erfolgt kombiniert hydraulisch in Wechselwirkung mit einem ersten Federelement 38. Dazu werden von dem den ersten Förderrotor 12 aufnehmenden Innenraum des Gehäuses 10 in Verbindung mit den beiden Lagerkolben 18, 20 auf beiden Seiten der Lagereinheit 16 Fluidräume 32, 34 ausgebildet, die mit dem Schmiermittel befüllbar sind. Dabei ist ein erster Fluidraum 32 über eine Öffnung 36 in dem Gehäuse 10 mit dem Sumpf des Schmiermittels verbunden. Der erste Fluidraum 32 ist somit stets mit Schmiermittel mit in etwa atmosphärischem Druck gefüllt. Innerhalb des ersten Fluidraums 32 ist weiterhin das vorgespannte erste Federelement 38 angeordnet, das somit den ersten Förderrotor 12 in diejenige Stellung beaufschlagt, in der die Länge des Eingriffs mit dem zweiten Förderrotor 14 und folglich die spezifische Förderleistung der Pumpe am größten ist. A displacement of the first conveyor rotor 12 to change the specific flow rate is combined hydraulically in interaction with a first spring element 38 , These are from the first conveyor rotor 12 receiving interior of the housing 10 in conjunction with the two bearing pistons 18 . 20 on both sides of the storage unit 16 fluid spaces 32 . 34 formed, which are filled with the lubricant. Here is a first fluid space 32 over an opening 36 in the case 10 connected to the sump of the lubricant. The first fluid space 32 is thus always filled with lubricant at about atmospheric pressure. Within the first fluid space 32 is still the preloaded first spring element 38 arranged, thus the first conveyor rotor 12 acted upon in the position in which the length of the engagement with the second conveyor rotor 14 and consequently the specific delivery rate of the pump is greatest.

Von dem zweiten, als Steuerdruckraum dienenden Fluidraum 34 geht eine Steueröffnung 40 ab, die in einen Regelraum eines in das Gehäuse 10 der Pumpe integrierten Regelventils 42 mündet. Innerhalb des zylindrischen Regelraums ist eine Kolbeneinheit axial beweglich gelagert. Die Kolbeneinheit umfasst einen Trennkolben 44, der den Regelraum in einen ersten Druckraum 46 und einen zweiten Druckraum 48 unterteilt. Auf beiden längsaxialen Seiten des Trennkolbens 44 erstreckt sich eine Kolbenstange 50, die beispielsweise einen kreuzförmigen Querschnitt aufweisen kann. Der sich durch den ersten Druckraum 46 erstreckende Teil der Kolbenstange 50 endet in einem Endkolben 52, der als Verschlusskolben 54 dient und in Abhängigkeit von der Stellung des Trennkolbens 44 und damit der gesamten Kolbeneinheit die Steueröffnung 40 mehr oder weniger verschließt beziehungsweise freigibt und damit ein geregeltes Überströmen eines in dem ersten Druckraum 46 enthaltenen Steuerfluids in den zweiten Fluidraum 34 ermöglicht. Dabei kann die Steueröffnung 40 mittels des Verschlusskolbens 54 in einer ersten Stellung des Trennkolbens 44 (und damit der gesamten Kolbeneinheit) im Wesentlichen vollständig verschlossen sein, wie dies in der 2 dargestellt ist. In einer zweiten Stellung des Trennkolbens 44 (und damit der gesamten Kolbeneinheit) wird die Steueröffnung 40 dagegen im Wesentlichen vollständig freigegeben, wie dies in der 3 dargestellt ist. From the second, serving as a control pressure chamber fluid space 34 goes a tax opening 40 starting in a control room one in the housing 10 the pump integrated control valve 42 empties. Within the cylindrical control space, a piston unit is mounted axially movable. The piston unit comprises a separating piston 44 , which is the control room in a first pressure room 46 and a second pressure chamber 48 divided. On both longitudinal axial sides of the separating piston 44 extends a piston rod 50 , which may for example have a cross-shaped cross-section. That through the first pressure chamber 46 extending part of the piston rod 50 ends in a final piston 52 that as a shutter piston 54 serves and depending on the position of the separating piston 44 and thus the entire piston unit the control port 40 more or less closes or releases and thus a regulated overflow of one in the first pressure chamber 46 contained control fluid in the second fluid space 34 allows. In this case, the control opening 40 by means of the closure piston 54 in a first position of the separating piston 44 (And thus the entire piston unit) to be substantially completely closed, as in the 2 is shown. In a second position of the separating piston 44 (and thus the entire piston unit) is the control port 40 In contrast, essentially completely released, as in the 3 is shown.

Bei dem in dem ersten Druckraum 46 enthaltenen Fluid handelt es sich um Schmiermittel, das auf der Hochdruckseite der Pumpe abgezweigt wird. Dazu ist der erste Druckraum 46 über eine nicht gezeigte erste Druckleitung, die insbesondere in das Gehäuse 10 der Pumpe integriert sein kann, mit dem Auslass 26 der Pumpe verbunden. Strömt somit bei zumindest teilweise geöffnetem Regelventil 42 Schmiermittel aus dem ersten Druckraum 46 über die Steueröffnung 40 in den zweiten Fluidraum 34, wird bei ausreichendem Druck des Schmiermittels in dem zweiten Fluidraum 34 der erste Förderrotor 12 mitsamt der Lagereinheit 16 entgegen der von dem ersten Federelement 38 erzeugten Federkraft in längsaxialer Richtung (in der 1 nach rechts) verschoben. Dabei wird das erste Federelement 38 weiter vorgespannt, was in einer erhöhten, durch das erste Federelement 38 erzeugten Gegenkraft resultiert. Der hydraulische Druck in dem ersten Fluidraum 32 bleibt dagegen im Wesentlichen gleich, da überschüssiges Schmiermittel über die Öffnung 36 in dem Gehäuse 10 der Pumpe in den Sumpf des Schmiermittels ausgebracht wird. Durch die Steueröffnung 40 erfolgt in Abhängigkeit von der Stellung der Kolbeneinheit eine mehr oder weniger große Begrenzung der in den zweiten Fluidraum 34 überströmenden Menge des Schmiermittels. When in the first pressure chamber 46 contained fluid is lubricant, which is branched off on the high pressure side of the pump. This is the first pressure chamber 46 via a not shown first pressure line, in particular in the housing 10 the pump can be integrated with the outlet 26 connected to the pump. Thus flows at at least partially open control valve 42 Lubricant from the first pressure chamber 46 over the control opening 40 in the second fluid space 34 , with sufficient pressure of the lubricant in the second fluid space 34 the first conveyor rotor 12 together with the storage unit 16 opposite to that of the first spring element 38 generated spring force in the longitudinal axial direction (in the 1 to the right). In this case, the first spring element 38 further biased, resulting in an increased, by the first spring element 38 generated drag results. The hydraulic pressure in the first fluid space 32 On the other hand, it remains essentially the same, as excess lubricant over the opening 36 in the case 10 the pump is discharged into the bottom of the lubricant. Through the control opening 40 Depending on the position of the piston unit, a more or less large restriction takes place into the second fluid space 34 overflowing amount of the lubricant.

Die Stellung des Trennkolbens 44 und damit der Kolbeneinheit innerhalb des Regelraums des Regelventils 42 wird grundsätzlich durch eine Wechselwirkung des in dem ersten Druckraum 46 vorherrschenden Fluiddrucks in Verbindung mit der den ersten Druckraum 46 begrenzenden Fläche des Trennkolbens 44 sowie der Kraft eines vorgespannten zweiten Federelements 56 einerseits und dem in dem ersten Druckraum 46 vorherrschenden Fluiddruck in Verbindung mit der den ersten Druckraum 46 begrenzenden Fläche des Verschlusskolbens 54, sowie dem Fluiddruck in dem zweiten Druckraum 48 in Verbindung mit der den zweiten Druckraum 48 begrenzenden Fläche des Trennkolbens 44 andererseits beeinflusst. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die den ersten Druckraum 46 begrenzenden Flächen des Trennkolbens 44 einerseits und des Verschlusskolbens 54 andererseits gleich groß sind, so dass sich die über den Fluiddruck in dem ersten Druckraum 46 auf diese Flächen ausgeübten, entgegengesetzt gerichteten Kräfte ausgleichen. Im Ergebnis wird somit die Stellung der Kolbeneinheit in dem Regelraum nur durch die Höhe des Fluiddrucks in dem zweiten Druckraum 48 in Wechselwirkung mit der Federkraft des zweiten Federelements 56 beeinflusst The position of the separating piston 44 and thus the piston unit within the control chamber of the control valve 42 is basically due to an interaction of the in the first pressure chamber 46 prevailing fluid pressure in conjunction with the first pressure chamber 46 limiting surface of the separating piston 44 and the force of a prestressed second spring element 56 on the one hand and in the first pressure chamber 46 prevailing fluid pressure in conjunction with the first pressure chamber 46 limiting surface of the closure piston 54 , as well as the fluid pressure in the second pressure chamber 48 in conjunction with the second pressure chamber 48 limiting surface of the separating piston 44 on the other hand influenced. In the present embodiment, it is provided that the first pressure chamber 46 delimiting surfaces of the separating piston 44 on the one hand and the closure piston 54 on the other hand are the same size, so that the on the fluid pressure in the first pressure chamber 46 compensate for oppositely directed forces exerted on these surfaces. As a result, thus, the position of the piston unit in the control space only by the height of the fluid pressure in the second pressure chamber 48 in interaction with the spring force of the second spring element 56 affected

Der zweite Druckraum 48 ist mit Schmiermittel gefüllt, dass auf der Hochdruckseite der Pumpe stromab derjenigen Stelle, an der Schmiermittel für den ersten Druckraum 46 entnommen wird, abgezweigt und über eine nicht gezeigte zweite Druckleitung dem zweiten Druckraum 48 zugeführt wird. Dabei kann der Abgang der zweiten Druckleitung stromab des Abgangs der ersten Druckleitung innerhalb des Auslasses 26 der Pumpe angeordnet sein. Möglichst ist aber auch, den Abgang der zweiten Druckleitung einer von dem Zylinderkurbelgehäuse ausgebildeten Schmiermittelleitung anzuordnen. Durch die stromabwärts des Abgangs der ersten Druckleitung gelegene Anordnung des Abgangs der zweiten Druckleitung ist der Fluiddruck des dem zweiten Druckraum 48 zugeführten Schmiermittel stets zumindest geringfügig niedriger als der Fluiddruck des dem ersten Druckraum 46 zugeführten Schmiermittel. The second pressure chamber 48 is filled with lubricant that on the high pressure side of the pump downstream of that point, on the lubricant for the first pressure chamber 46 is removed, branched off and via a second pressure line, not shown, the second pressure chamber 48 is supplied. In this case, the outflow of the second pressure line downstream of the departure of the first pressure line within the outlet 26 be arranged the pump. But it is also possible to arrange the departure of the second pressure line formed by the cylinder crankcase lubricant line. By the downstream of the departure of the first pressure line located arrangement of the outlet of the second pressure line is the fluid pressure of the second pressure chamber 48 supplied lubricant always at least slightly lower than the fluid pressure of the first pressure chamber 46 supplied lubricant.

Die die Stellung der Kolbeneinheit 16 in dem Regelraum beeinflussenden Parameter, d.h. die den zweiten Druckraum 48 begrenzende Fläche des Trennkolbens 44 sowie die Federsteifigkeit des zweiten Federelements 56, sind unter Berücksichtigung des zu erwartenden Fluiddrucks in dem zweiten Druckraum 48 derart ausgelegt, dass der Verschlusskolben 54 die Steueröffnung 40 bei vergleichsweise niedrigen Antriebsdrehzahlen der Pumpe vollständig verschließt. Steigt dagegen die Antriebsdrehzahl der Pumpe, damit die absolute Fördermenge und folglich der hydraulische Druck auf der Hochdruckseite der Pumpe, führt ein zunehmender Fluiddruck in dem zweiten Druckraum 48 zu einem Verschieben der Kolbeneinheit 16 unter zunehmender Vorspannung des zweiten Federelements 56 in die Steueröffnung 40 zunehmend öffnende Stellungen, wodurch Schmiermittel aus dem ersten Druckraum 46 über die Steueröffnung 40 in den zweiten Fluidraum 34 überströmen kann. Dadurch wird der erste Förderrotor 12, wie beschrieben, teilweise aus dem Eingriff mit dem zweiten Förderrotor 14 gebracht und dementsprechend die spezifische Fördermenge der Pumpe reduziert. The position of the piston unit 16 in the control room influencing parameters, ie the second pressure chamber 48 limiting surface of the separating piston 44 and the spring stiffness of the second spring element 56 , are taking into account the expected fluid pressure in the second pressure chamber 48 designed such that the closure piston 54 the tax opening 40 completely closes at comparatively low drive speeds of the pump. On the other hand, if the drive speed of the pump increases, and thus the absolute delivery rate and consequently the hydraulic pressure on the high-pressure side of the pump, an increasing fluid pressure in the second pressure chamber results 48 to a displacement of the piston unit 16 under increasing bias of the second spring element 56 in the control port 40 increasingly opening positions, creating lubricant from the first pressure chamber 46 over the control opening 40 in the second fluid space 34 can overflow. This will be the first conveyor rotor 12 as described, partially out of engagement with the second conveyor rotor 14 brought and therefore reduced the specific flow rate of the pump.

Ein solches Abregeln der Pumpe erfolgt dabei nicht zwangsläufig proportional zu einer ansteigenden Antriebsdrehzahl der Pumpe, sondern berücksichtigt einen möglichen Druckabfall zwischen dem Abgang der ersten Druckleitung und der zweiten Druckleitung auf der Hochdruckseite der Pumpe. Sofern in diesem Abschnitt Schmiermittel für einen oder mehrere Verbraucher abgezweigt wird, geht deren tatsächlicher Schmiermittelbedarf in die Regelung der Pumpe ein. Ist der Schmiermittelbedarf dieser Verbraucher vergleichsweise groß, führt dies zu einem relativ geringen Druck in dem zweiten Druckraum 48 und damit zu einer nicht oder nur vergleichsweise gering erfolgenden Abregelung der Pumpe. Such Abregeln the pump is not necessarily proportional to an increasing input speed of the pump, but takes into account a possible pressure drop between the departure of the first pressure line and the second pressure line on the high pressure side of Pump. If lubricant for one or more consumers is diverted in this section, their actual lubricant requirement is included in the regulation of the pump. If the lubricant requirement of these consumers is comparatively high, this leads to a relatively low pressure in the second pressure chamber 48 and thus to a not or only comparatively small down-regulation of the pump.

Da die Regelung der Fördermenge der Pumpe im Wesentlichen von dem Fluiddruck in dem zweiten Druckraum 48 abhängt, sollte möglichst vermieden werden, dass Schmiermittel aus dem ersten Druckraum 46, in dem dieses stets mit höherem Druck als in dem zweiten Druckraum 48 vorliegt, über den Trennspalt, den die entsprechenden Kontaktflächen des Mantels des Trendkolbens 44 sowie der Wand des Regelraums zwischen sich ausbilden, in den zweiten Druckraum 48 gelangt. Ein solcher Übertritt von Schmiermittel würde nämlich den Druck in dem zweiten Druckraum 48 verändern und somit die bedarfsangepasste Regelung der Pumpe verfälschen. Since the control of the delivery rate of the pump substantially from the fluid pressure in the second pressure chamber 48 It should be avoided if possible that lubricant from the first pressure chamber 46 , in which this always with higher pressure than in the second pressure chamber 48 is present, via the separating gap, the corresponding contact surfaces of the jacket of the trend piston 44 and form the wall of the control room between them, in the second pressure chamber 48 arrives. Such a transfer of lubricant would namely the pressure in the second pressure chamber 48 change and thus distort the demand-adjusted control of the pump.

Für den Trennspalt sind keine zusätzlichen Dichtelemente vorgesehen, da diese eine reibungsarme Beweglichkeit der Kolbeneinheit 16 in dem Druckraum, die für eine feinfühlige Regelung vorteilhaft ist, nachteilig beeinflussen würden. Die Breite des Trennspalts wird somit ausschließlich von der Güte der Passung, d.h. der Anpassung der Außenabmessungen des Trennkolbens 44 und der Innenabmessungen des Regelraums im Bereich der Kontaktflächen aufeinander, bestimmt. Da für den Betrieb der Pumpe stets eine reibungsarme Beweglichkeit der Kolbeneinheit innerhalb des Regelraums erforderlich ist, die zudem über einen größeren Temperaturbereich sichergestellt werden muss, kann es erforderlich sein, für diese, die Breite des Trennspalts definierenden Abmessungen vergleichsweise große Toleranzen vorzusehen. Dies führt jedoch zumindest in einzelnen Abschnitten dieses Temperaturbereichs zu einem relativ schlechten Dichtungsverhalten des innerhalb des Regelraums geführten Trennkolbens 44. For the separating gap, no additional sealing elements are provided, since this is a low-friction mobility of the piston unit 16 in the pressure chamber, which is advantageous for a sensitive control would adversely affect. The width of the separating gap is thus determined solely by the quality of the fit, ie the adaptation of the outer dimensions of the separating piston 44 and the inner dimensions of the control space in the region of the contact surfaces on each other determined. Since for the operation of the pump always a low-friction mobility of the piston unit within the control room is required, which also has to be ensured over a wider temperature range, it may be necessary to provide for this, the width of the separating gap defining dimensions comparatively large tolerances. However, at least in individual sections of this temperature range, this leads to a relatively poor sealing behavior of the separating piston guided within the control space 44 ,

Um einen Übertritt von Schmiermittel aus dem ersten Druckraum 46 in den zweiten Druckraum 48 möglichst zu vermeiden, ist in die Kolbeneinheit erfindungsgemäß ein Ablaufkanal 58 integriert, über den Schmiermittel, das aus dem ersten Druckraum 46 in den Trennspalt eintritt, in einen Ablaufraum abgeführt werden kann, in dem der Druck geringer als in dem ersten Druckraum 46 und in dem zweiten Druckraum 48 ist. Im vorliegenden Fall erfolgt ein Abführen dieses übertretenden Schmiermittels in die Ölwanne und somit in den Sumpf des Schmiermittels, in dem in etwa atmosphärischer Druck herrscht. Dazu erstreckt sich der Ablaufkanal 58 bis auf die dem ersten Druckraum 46 abgewandte Seite des Verschlusskolbens 54, auf der infolge der Anordnung einer Übertrittsöffnung 60 derselbe (in etwa atmosphärische) Druck wie in dem Sumpf des Schmiermittels herrscht. To a transfer of lubricant from the first pressure chamber 46 in the second pressure chamber 48 To avoid possible, is in the piston unit according to the invention a drainage channel 58 integrated, via the lubricant that comes from the first pressure chamber 46 enters the separation gap, can be discharged into a drain space in which the pressure is less than in the first pressure chamber 46 and in the second pressure chamber 48 is. In the present case, this leaking lubricant is discharged into the oil pan and thus into the bottom of the lubricant, in which there is approximately atmospheric pressure. For this purpose, the drainage channel extends 58 except for the first pressure chamber 46 opposite side of the closure piston 54 , on the basis of the arrangement of a transfer opening 60 the same (approximately atmospheric) pressure as prevails in the sump of the lubricant.

Der Ablaufkanal 58 umfasst eine in der Mantelfläche des Trennkolbens umlaufende Nut 62, mindestens einen sich ausgehend von dem Grund der Nut 62 erstreckenden, radial verlaufenden Abschnitt 64 sowie einen sich an den radial verlaufenden Abschnitt 64 anschließenden, sich in Längsrichtung der Kolbeneinheit erstreckenden Abschnitt 66. The drainage channel 58 includes a circumferential in the lateral surface of the separating piston groove 62 , at least one starting from the bottom of the groove 62 extending, radially extending portion 64 and one at the radially extending portion 64 subsequent, extending in the longitudinal direction of the piston unit section 66 ,

In der 4 ist eine alternative Ausgestaltung des Regelventils und insbesondere des Verlaufs des Ablaufkanals 58 dargestellt. Dort erstreckt sich der sich in Längsrichtung der Kolbeneinheit erstreckende Abschnitt 66 bis zu der dem zweiten Druckraum 48 abgewandten Seite eines Endkolbens 52, dessen Außendurchmesser deutlich kleiner als der Außendurchmesser des Trennkolbens 44 ist. Diese Seite des Endkolbens 52 begrenzt einen Niederdruckraum 68, der ebenfalls über eine nicht gezeigte Übertrittsöffnung mit dem Sumpf des Schmiermittels in fluidleitender Verbindung steht. Im Übrigen ist der Ablaufkanal 58 des Regelventils gemäß der 4 vergleichbar zu dem Ablaufkanal 58 des Regelventils gemäß der 1 bis 3. Dieser umfasst somit ebenfalls eine umlaufende Nut 62, mindestens einen radial verlaufenden Abschnitt 64 sowie den sich in Längsrichtung der Kolbeneinheit erstreckenden Abschnitt 66. In the 4 is an alternative embodiment of the control valve and in particular the course of the drainage channel 58 shown. There extends the extending in the longitudinal direction of the piston unit section 66 up to the second pressure chamber 48 opposite side of a final piston 52 whose outer diameter is significantly smaller than the outer diameter of the separating piston 44 is. This side of the end piston 52 limits a low-pressure space 68 which is also in fluid communication with the sump of the lubricant via a transfer opening (not shown). Incidentally, the drainage channel 58 the control valve according to the 4 comparable to the drainage channel 58 the control valve according to the 1 to 3 , This thus also includes a circumferential groove 62 , at least one radially extending portion 64 and the section extending in the longitudinal direction of the piston unit 66 ,

Die 5 verdeutlicht noch einmal den Effekt, der durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Trennkolbens 44 beziehungsweise der Kolbeneinheit mit der Integration des Ablaufkanals 58 erzielt werden kann. Dort ist zum einen als durchgehende Kurve der Verlauf des Drucks p des Schmiermittels in [bar] an einer Stelle auf der Hochdruckseite der Pumpe über der Drehzahl n eines Verbrennungsmotors, der für den direkten Antrieb der Pumpe genutzt wird, dargestellt. Es ist erkennbar, dass der Druck bei der erfindungsgemäßen Pumpe ausgehend von der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors bei ca. 800 1/min zunächst im Wesentlichen proportional mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors bis zum Erreichen einer Drehzahl von ca. 3800 Umdrehungen pro Minute ansteigt, um dann über dem weiteren Verlauf des Drehzahlbands nahezu konstant zu bleiben. Bei einer Pumpe, die, mit Ausnahme des nicht vorgesehenen Ablaufkanals zu der verglichenen erfindungsgemäßen Pumpe identisch ist, erfolgt dagegen ein Abknicken des Druckverlaufs bei ca. 4400 1/min mit anschließend abnehmendem Druckniveau (vgl. gestrichelte Kurve). Dieses Abknicken des Druckverlaufs ist auf die ungewollte Beeinflussung des Regelverhaltens des Regelventils infolge eines Übertritts von Schmiermittel aus dem ersten Druckraum 46 in den zweiten Druckraum 48 begründet. The 5 illustrates once again the effect of the inventive design of the separating piston 44 or the piston unit with the integration of the drain channel 58 can be achieved. There is shown on the one hand as a continuous curve, the curve of the pressure p of the lubricant in [bar] at a point on the high pressure side of the pump over the speed n of an internal combustion engine, which is used for the direct drive of the pump. It can be seen that the pressure in the pump according to the invention, starting from the idle speed of the engine at about 800 1 / min initially substantially proportional to the speed of the engine until reaching a speed of about 3800 revolutions per minute increases, then over the course of the speed band remain almost constant. In the case of a pump which, with the exception of the unscheduled outflow channel, is identical to the compared pump according to the invention, on the other hand, the pressure progression kinks at approximately 4400 rpm with subsequently decreasing pressure level (see dashed curve). This bending of the pressure curve is due to the unwanted influence on the control behavior of the control valve as a result of a transfer of lubricant from the first pressure chamber 46 in the second pressure chamber 48 founded.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Gehäuse casing
12 12: erster Förderrotor first conveyor rotor
14 14: zweiter Förderrotor second conveyor rotor
16 16: Lagereinheit storage unit
18 18: Lagerkolben bearing piston
20 20: Lagerkolben bearing piston
22 22: Welle wave
24 24: Einlass inlet
26 26: Auslass outlet
28 28: Saugstutzen suction
30 30: Befestigungsfläche mounting surface
32 32: erster Fluidraum first fluid space
34 34: zweiter Fluidraum second fluid space
36 36: Öffnung opening
38 38: erstes Federelement first spring element
40 40: Steueröffnung control port
42 42: Regelventil control valve
44 44: Trennkolben separating piston
46 46: erster Druckraum first pressure chamber
48 48: zweiter Druckraum second pressure chamber
50 50: Kolbenstange piston rod
52 52: Endkolben end bulbs
54 54: Verschlusskolben closure piston
56 56: zweites Federelement second spring element
58 58: Ablaufkanal drain channel
60 60: Übertrittsöffnung Transfer opening
62 62: Nut des Ablaufkanals Groove of the drainage channel
64 64: radial verlaufender Abschnitt des Ablaufkanals radially extending portion of the drainage channel
66 66: in Längsrichtung der Kolbeneinheit erstreckender Abschnitt des Ablaufkanals extending in the longitudinal direction of the piston unit portion of the flow channel
68 68: Niederdruckraum Low-pressure chamber

Claims

Pump with adjustable delivery rate, the delivery rate depending on the by means of a control valve ( 42 ) control pressure of a control fluid is adjustable, wherein the control valve ( 42 ) a movable within a control space arranged separating piston ( 44 ) has the control space in a first pressure chamber ( 46 ) and a second pressure chamber ( 48 ) is divided by a contact surface of the separating piston ( 44 ) abuts against a contact surface of a wall of the control space and from at least one of the contact surfaces in the control space a drain channel ( 58 ), characterized in that at least one drainage channel ( 58 ) flows into a discharge space in which the pressure during operation of the pump less than in the first pressure chamber ( 46 ) and in the second pressure chamber ( 48 ).

Pump according to claim 1, characterized by a housing ( 10 ) with an inlet ( 24 ) and an outlet ( 26 ) for the fluid to be pumped, a rotatable within the housing ( 10 ) arranged conveying rotor ( 12 ), which is connected to at least a portion of the housing ( 10 ) forms a delivery chamber, wherein the delivery rotor ( 12 ) for adjusting the delivery rate of the pump in the longitudinal axial direction of the conveyor rotor ( 12 ) displaceable within the housing ( 10 ) is stored.

Pump according to claim 2, characterized in that the longitudinally axially displaceable conveying rotor ( 12 ) with a fixed conveyor rotor ( 14 ) combs.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the first pressure chamber ( 46 ) via a first pressure line and the second pressure chamber ( 48 ) is connected via a second pressure line to a connected to the high pressure side of the pump delivery line, wherein the second pressure line downstream of the first pressure line from the delivery line goes off.

Pump according to claim 2 or 3 and claim 4, characterized by a closure piston ( 54 ), which has a control port ( 40 ) in the wall of the control space as a function of the position of the separating piston ( 44 ) more or less with the first pressure chamber ( 46 ), whereby a transfer of control fluid from the first pressure chamber ( 46 ) in a the position of the longitudinally displaceable conveyor rotor ( 12 ) influencing fluid space ( 34 ) is regulated.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the separating piston ( 44 ) via a spring element ( 56 ) in the direction of a closing position of the control valve ( 42 ) is acted upon.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the drainage channel ( 58 ) from the contact surface of the separating piston ( 44 ) goes off.

Pump according to claim 7, characterized in that the drainage channel ( 58 ) one in the contact surface of the separating piston ( 44 ) circumferential groove ( 62 ).

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the separating piston ( 44 ) with a through the first pressure chamber ( 46 ) and / or the second pressure chamber ( 48 ) extending piston rod ( 50 ), the piston rod ( 50 ) at least one end piston ( 52 ) having the first pressure space ( 46 ) or the second pressure chamber ( 48 ) separates from the drainage room.

Pump according to claim 9, characterized in that the drainage channel ( 58 ) through the piston rod ( 50 ) and the end piston ( 52 ).