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Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges.
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Stand der Technik
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Bei Verdrängerpumpen, insbesondere bei Flügelzellenpumpen, ist zur Vermeidung von erhöhtem Verschleiß zwischen einer gehäuseseitigen Steuerplatte und einem Rotor sowie zwischen einer deckelseitigen Steuerplatte und einem Rotor Spiel vorgesehen. Trotz eines sehr kleinen Spaltes entweicht Leckagefluid von einer Hochdruckseite in eine Niederdruckseite der Pumpe. Dieses Leckagefluid befindet sich an einer Welle, der gehäuseseitigen Steuerplatte, der deckelseitigen Steuerplatte und dem Gehäuse der Flügelzellenpumpe. Durch ein Anstauen des Leckagefluides steigt ein Druck auf einer Niederdruckseite der Flügelzellenpumpe, welcher ein Schieben der Welle gegen andere Pumpenkomponenten bewirkt.
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Die
DE 10 2005 043 252 A1 offenbart eine Verdrängerpumpe, in welcher eine Entlastungsbohrung vorgesehen ist, um einen radialen Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Außenring von Leckflüssigkeiten der zu den Druckkammern führenden Fluidverbindungen zu entlasten. Die Leckflüssigkeit entsteht dabei durch die Fluidverbindungen, welche die Grenze zwischen zwei Bauteilen, nämlich dem Gehäuse und dem Außenring, überwinden müssen.
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Um einen Druckaufbau auf der Niederdruckseite der Verdrängerpumpe durch von der Hochdruckseite der Verdrängerpumpe entweichendes Leckagefluid zu vermeiden, wäre es wünschenswert, das Leckagefluid abzuführen.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängerpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges anzugeben, welche ein Abführen des von der Hochdruckseite in die Niederdruckseite der Verdrängerpumpe entweichenden Leckagefluides ermöglicht.
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Die Aufgabe wird mit einer Verdrängerpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Verdrängerpumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges, wobei in der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte zumindest eine Entlastungsnut ausgebildet ist, welche dazu ausgebildet ist, den jeweiligen Spalt von Leckagefluid der Druckseite der Arbeitskammer zu entlasten.
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Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch Vorsehen der zumindest einen Entlastungsnut in der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte das Anstauen von Leckagefluid, welches von der Hochdruckseite in die Niederdruckseite der Verdrängerpumpe entweicht, zu verhindern. Das entweichende Leckagefluid kann somit durch die Entlastungsnut abgeführt werden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die gehäuseseitige Steuerplatte eine mittig angeordnete Öffnung zur Aufnahme einer den Rotor antreibenden Welle aufweist, wobei sich die in der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte ausgebildete zumindest eine Entlastungsnut von der mittig angeordneten Öffnung zu einem radialen Endabschnitt der gehäuseseitigen Steuerplatte an einem Außenumfang der gehäuseseitigen Steuerplatte erstreckt. Somit kann in vorteilhafter Weise das von der Druckseite der Arbeitskammer entweichende Leckagefluid durch die Entlastungsnut an den Außenumfang der gehäuseseitigen Steuerplatte abgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Entlastungsnut an dem radialen Endabschnitt der gehäuseseitigen Steuerplatte mit einem benachbart zu dem radialen Endabschnitt der gehäuseseitigen Steuerplatte angeordneten Ansaugbereich der Verdrängerpumpe verbunden ist. Somit kann in vorteilhafter Weise ein Abführen des Leckagefluides durch die Entlastungsnut in den Ansaugbereich der Verdrängerpumpe ermöglicht werden, von welchem es wieder in die Arbeitskammer der Verdrängerpumpe förderbar ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte eine erste Entlastungsnut ausgebildet ist, welche sich von der mittig angeordneten Öffnung zu einem ersten radialen Endabschnitt der gehäuseseitigen Steuerplatte an dem Außenumfang der gehäuseseitigen Steuerplatte erstreckt, und wobei in der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte eine zweite Entlastungsnut ausgebildet ist, welche sich von der mittig angeordneten Öffnung zu einem zweiten radialen Endabschnitt der gehäuseseitigen Steuerplatte an dem Außenumfang der gehäuseseitigen Steuerplatte erstreckt. Somit kann das Leckagefluid durch Vorsehen von zwei Entlastungsnuten effizient in den Ansaugbereich der Verdrängerpumpe abgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein an der mittig angeordneten Öffnung der gehäuseseitigen Steuerplatte angeordneter Endabschnitt der ersten Entlastungsnut im Wesentlichen gegenüberliegend einem an der mittig angeordneten Öffnung der gehäuseseitigen Steuerplatte angeordneten Endabschnitt der zweiten Entlastungsnut angeordnet ist. Durch eine entgegengesetzte Ausbildung der beiden Entlastungsnuten kann ein effizientes Abführen des Leckagefluides beiderseits der mittig angeordneten Öffnung der gehäuseseitigen Steuerplatte in den Ansaugbereich der Verdrängerpumpe ermöglicht werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein erster Abschnitt der zumindest einen Entlastungsnut an der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte angeordnet ist und ein zweiter Abschnitt der zumindest einen Entlastungsnut an dem Außenumfang der gehäuseseitigen Steuerplatte angeordnet ist. Durch Vorsehen der Entlastungsnut sowohl an der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte als auch am Außenumfang der gehäuseseitigen Steuerplatte kann ein effizientes Abführen des Leckagefluides in den Ansaugbereich der Verdrängerpumpe ermöglicht werden, welcher vorzugsweise benachbart zu dem Außenumfang der gehäuseseitigen Steuerplatte angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste an der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte angeordnete Abschnitt der zumindest einen Entlastungsnut einen ersten Unterabschnitt aufweist, welcher zu der mittig angeordneten Öffnung der gehäuseseitigen Steuerplatte benachbart und im Wesentlichen senkrecht zu der mittig angeordneten Öffnung der gehäuseseitigen Steuerplatte angeordnet ist, und wobei der erste an der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte angeordnete Abschnitt der Entlastungsnut einen zweiten Unterabschnitt aufweist, welcher in einem vorgegebenen Winkel zu dem ersten Unterabschnitt angeordnet ist. Somit ist die zumindest eine Entlastungsnut derart an der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte führbar, dass diese in den Ansaugbereich der Verdrängerpumpe mündet, wenn der Ansaugbereich beispielsweise versetzt zu dem ersten Unterabschnitt der Entlastungsnut ausgebildet ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Entlastungsnut dazu ausgebildet ist, das von der Druckseite der Arbeitskammer in dem Betriebszustand der Verdrängerpumpe in den zwischen der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte und dem Rotor und in den zwischen der Stirnseite der deckelseitigen Steuerplatte und dem Rotor ausgebildeten Spalt entweichende Leckagefluid in den Ansaugbereich der Verdrängerpumpe abzuführen. Somit kann in vorteilhafter Weise ein Druckaufbau in dem Niederdruckbereich der Verdrängerpumpe verhindert und das Leckagefluid effizient in den Ansaugbereich der Verdrängerpumpe abgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Ansaugbereich der Verdrängerpumpe einen Unterdruck aufweist, durch welchen das von der Druckseite der Arbeitskammer in dem Betriebszustand der Verdrängerpumpe in den zwischen der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte und dem Rotor und in den zwischen der Stirnseite der deckelseitigen Steuerplatte und dem Rotor ausgebildeten Spalt entweichende Leckagefluid in den Ansaugbereich der Verdrängerpumpe abführbar ist. Durch Vorsehen des Unterdrucks in dem Ansaugbereich der Verdrängerpumpe ist das Leckagefluid somit in vorteilhafter Weise einfach und zuverlässig aus dem Niederdruckbereich in den Ansaugbereich der Verdrängerpumpe abführbar.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Breite und/oder eine Tiefe der zumindest einen Entlastungsnut an ein Volumen des von der Druckseite der Arbeitskammer in dem Betriebszustand der Verdrängerpumpe in den zwischen der Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte und dem Rotor und in den zwischen der Stirnseite der deckelseitigen Steuerplatte und dem Rotor ausgebildeten Spalt entweichenden Leckagefluides anpassbar ist. Somit kann in vorteilhafter Weise die Breite und/oder die Tiefe der Entlastungsnut an jeweilige Erfordernisse hinsichtlich des Volumens des abzuführenden Leckagefluides angepasst werden, da das Volumen des Leckagefluides mit einer Größe der Verdrängerpumpe variiert.
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Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
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Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.
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Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
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Es zeigen:
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1 eine Schnittansicht der Verdrängerpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
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2 eine schematische Darstellung einer gehäuseseitigen Steuerplatte der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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1 zeigt eine Schnittansicht der Verdrängerpumpe 10 zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Die Verdrängerpumpe 10 ist vorzugsweise als Flügelzellenpumpe ausgeführt. Alternativ kann die Verdrängerpumpe beispielsweise als eine andere geeignete Pumpenbauart ausgeführt sein. Die Verdrängerpumpe 10 weist vorzugsweise ein Gehäuse 11, einen darin angeordneten Kurvenring 12 und einen in dem Kurvenring 12 drehbeweglich gelagerten Rotor 13 auf.
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Die Verdrängerpumpe 10 weist des Weiteren eine durch den Kurvenring 12 und den Rotor 13 ausgebildete Arbeitskammer 14 auf. Die Arbeitskammer 14 ist in axialer Richtung durch eine Stirnseite 15a einer gehäuseseitigen Steuerplatte 15 und durch eine Stirnseite 16a einer deckelseitigen Steuerplatte 16 begrenzt. Zwischen der Stirnseite 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 und dem Rotor 13 ist ein Spalt 17a ausgebildet. Zwischen der Stirnseite 16a der deckelseitigen Steuerplatte 16 und dem Rotor 13 ist vorzugsweise ein Spalt 17b ausgebildet.
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In einem Betriebszustand der Verdrängerpumpe 10 entweicht Leckagefluid LF von einer Druckseite DS der Arbeitskammer 14 in den jeweiligen Spalt 17a, 17b. Eine auf der Stirnseite 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 ausgebildete erste Entlastungsnut 18a und zweite Entlastungsnut 18b sind vorzugsweise dazu ausgebildet, den jeweiligen Spalt 17a, 17b von Leckagefluid LF der Druckseite DS der Arbeitskammer 14 zu entlasten. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Stirnseite 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 vorzugsweise die erste Entlastungsnut 18a und die zweite Entlastungsnut 18b auf. Alternativ kann beispielsweise nur eine Entlastungsnut vorgesehen sein.
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Die erste Entlastungsnut 18a und die zweite Entlastungsnut 18b sind vorzugsweise dazu ausgebildet, das von der Druckseite DS der Arbeitskammer 14 in dem Betriebszustand der Verdrängerpumpe 10 in den zwischen der Stirnseite 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 und dem Rotor 13 sowie in den zwischen der Stirnseite der deckelseitigen Steuerplatte 16 und dem Rotor 13 ausgebildeten Spalt 17a, 17b entweichende Leckagefluid LF in einen Ansaugbereich AB der Verdrängerpumpe 10 abzuführen.
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Der Ansaugbereich AB der Verdrängerpumpe 10 weist vorzugsweise einen Unterdruck auf, sodass das Leckagefluid LF in einfacher Art und Weise von dem Spalt 17a, 17b in den Ansaugbereich AB der Verdrängerpumpe 10 abführbar ist. Alternativ kann Ansaugbereich AB der Verdrängerpumpe 10 beispielsweise anstatt einem Unterdruck einen gleichen Druck als das Leckagefluid LF aufweisen.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer gehäuseseitigen Steuerplatte der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Die gehäuseseitige Steuerplatte 15 weist die Stirnseite 15a auf. Die gehäuseseitige Steuerplatte weist vorzugsweise eine mittig angeordnete Öffnung 19 zur Aufnahme einer (in 2 nicht gezeigten) Welle auf, welche den (in 1 gezeigten) Rotor der Verdrängerpumpe 10 antreibt.
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An der Stirnseite 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 ist vorzugsweise die erste Entlastungsnut 18a und die zweite Entlastungsnut 18b ausgebildet. Die erste Entlastungsnut 18a und die zweite Entlastungsnut 18b erstrecken sich jeweils von der mittig angeordneten Öffnung 19 zu einem radialen Endabschnitt 15b, 15c der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 an einen Außenumfang 15d der gehäuseseitigen Steuerplatte 15.
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Die erste Entlastungsnut 18a und die zweite Entlastungsnut 18b sind vorzugsweise an dem radialen Endabschnitt 15b, 15c der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 mit dem (in 2 nicht gezeigten) benachbart zu dem radialen Endabschnitt 15b, 15c der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordneten (in 2 nicht gezeigten) Ansaugbereich der Verdrängerpumpe 10 verbunden.
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Ein an der mittig angeordneten Öffnung 19 der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordneter Endabschnitt 18c der ersten Entlastungsnut 18a ist in der vorliegenden Ausführungsform gegenüberliegend einem an der mittig angeordneten Öffnung 19 der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordneten Endabschnitt 18d der zweiten Entlastungsnut 18b angeordnet. Alternativ kann auch eine abweichende Anordnung der jeweiligen Endabschnitte 18c, 18d der ersten Entlastungsnut 18a und der zweiten Entlastungsnut 18b an der mittig angeordneten Öffnung 19 der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 vorgesehen sein.
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Ein erster Abschnitt 18e der ersten Entlastungsnut 18a ist vorzugsweise an der Stirnseite 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordnet. Ein zweiter Abschnitt 18g der ersten Entlastungsnut 18a ist vorzugsweise an dem Außenumfang 15d der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordnet. Ein erster Abschnitt 18f der zweiten Entlastungsnut 18b ist vorzugsweise an der Stirnseite 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordnet. Ein zweiter Abschnitt 18h der zweiten Entlastungsnut 18b ist vorzugsweise an dem Außenumfang 15d der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordnet.
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Der erste an der Stirnplatte 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordnete Abschnitt 18e der ersten Entlastungsnut 18a weist vorzugsweise einen ersten Unterabschnitt 18i auf. Der erste Unterabschnitt 18i ist vorzugsweise zu der mittig angeordneten Öffnung 19 der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 benachbart und senkrecht zu der mittig angeordneten Öffnung 19 der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordnet. Der erste an der Stirnseite 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordnete Abschnitt 18e der ersten Entlastungsnut 18a weist vorzugsweise einen zweiten Unterabschnitt 18k auf, welcher in einem vorgegebenen Winkel α zu dem ersten Unterabschnitt 18i angeordnet ist.
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Der erste an der Stirnseite 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordnete Abschnitt 18f der zweiten Entlastungsnut 18b weist vorzugsweise einen ersten Unterabschnitt 18j auf. Der erste Unterabschnitt 18j ist vorzugsweise zu der mittig angeordneten Öffnung 19 der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 benachbart und senkrecht zu der mittig angeordneten Öffnung 19 der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordnet. Der erste an der Stirnplatte 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 angeordnete Abschnitt 18f der zweiten Entlastungsnut 18b weist vorzugsweise einen zweiten Unterabschnitt 18l auf, welcher in einem vorgegebenen Winkel β zu dem ersten Unterabschnitt 18j angeordnet ist.
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Eine Breite und Tiefe der ersten Entlastungsnut 18a und der zweiten Entlastungsnut 18b sind vorzugsweise an ein Volumen des von der Druckseite DS der Arbeitskammer 14 in dem Betriebszustand der Verdrängerpumpe 10 in den zwischen der Stirnseite 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 und dem Rotor 13 und in den zwischen der Stirnseite 16a der deckelseitigen Steuerplatte 16 und dem Rotor 13 ausgebildeten Spalt 17a, 17b entweichenden Leckagefluid LF angepasst.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
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Beispielsweise kann anstatt der ersten Entlastungsnut 18a und der zweiten Entlastungsnut 18b nur eine Entlastungsnut an der Stirnseite 16a der deckelseitigen Steuerplatte 16 ausgebildet sein. Ferner alternativ kann die erste Entlastungsnut 18a und die zweite Entlastungsnut 18b oder alternativ nur eine Entlastungsnut sowohl an der Stirnseite 15a der gehäuseseitigen Steuerplatte 15 als auch an der Stirnseite 16a der deckelseitigen Steuerplatte 16 ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Verdrängerpumpe
- 11
- Gehäuse
- 12
- Kurvenring
- 13
- Rotor
- 14
- Arbeitskammer
- 15
- gehäuseseitige Steuerplatte
- 15a
- Stirnseite der gehäuseseitigen Steuerplatte
- 16
- deckelseitige Steuerplatte
- 16a
- Stirnseite der deckelseitigen Steuerplatte
- 17a, 17b
- Spalt
- 18a
- erste Entlastungsnut
- 18b
- zweite Entlastungsnut
- 18c, 18d
- Endabschnitt
- 18e, 18f
- erster Abschnitt
- 18g, 18h
- zweiter Abschnitt
- 18i, 18j
- erster Unterabschnitt
- 18k, 18l
- zweiter Unterabschnitt
- 19
- Öffnung
- AB
- Ansaugbereich
- LF
- Leckagefluid
- α, β
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005043252 A1 [0003]
