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Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bekannt ist, Flügelzellenpumpen als Hydraulikpumpen in Fahrzeuganwendungen vorzusehen. Beispielsweise erfolgt dies bevorzugt in Verbindung mit Getrieben, wie etwa Fahrgetrieben, welche eine Getriebepumpe zur Versorgung ihrer hydraulischen Funktionen wie Kupplungsaktuierung, Wandlerversorgung oder Kühlung und Schmierung der Getriebebauteile benötigen. Dabei kann es sich beispielsweise sowohl um konventionelle, auch als Stufenautomaten bezeichnete Automatikgetriebe oder um moderne Doppelkupplungsgetriebe handeln.
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Flügelzellenpumpen können beispielsweise konstruktiv einfach zweiflutig temperaturabhängig schaltbar ausgeführt sein. Das hat den Vorteil, dass bei hohem Schmierölbedarf, beispielweise bei hohen Temperaturen, beide Fluten einer Flügelzellenpumpe das Schmieröl unter Druck fördern. Eine andere Anwendung ist z.B. das Schalten einer Flut auf ein niedrigeres Druckniveau bei hoher Drehzahl, sobald der Volumenstrom einer Flut ausreichend ist.
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Ein generelles Ziel bei der Entwicklung von Fahrzeugkomponenten sind geringe Herstellungs-, Betriebs- und Wartungskosten.
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Um dem Ziel niedriger Herstellungs- und Wartungskosten zu begegnen ist bekannt, eine beispielsweise als Getriebepumpe vorgesehene Flügelzellenpumpe, wie beispielsweise eine zuvor erwähnte zweiflutige, beispielsweise temperaturabhängig geregelte Flügelzellenpumpe, in so genannter Cartridge-Bauweise als eine komplett vormontierte und überprüfte Einheit auszuführen. Eine solche Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise kann beispielsweise als ein Getriebepumpen-Steckmodul ausgeführt sein, welches unabhängig vom Getriebe kostengünstig, da aufgrund der freien Zugänglichkeit beispielsweise vollständig oder zum Teil automatisiert herstellbar und/oder mit geringem Zeitaufwand manuell zusammensetzbar, ebenso unter minimalem Aufwand mit dem Getriebe zusammenfügbar und im Schadensfall genauso einfach und schnell ersetzbar ist.
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Eine mehrflutige Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise umfasst einen um eine Drehachse drehbar gelagerten, mit einer Abtriebswelle beispielsweise eines Getriebes oder eines Motors, wie etwa eines Elektromotors, verbundener oder verbindbarer Rotor, einen zwischen einer Boden- und einer Druckplatte angeordneten hohlzylinderförmigen Konturring mit einer inneren Umfangsfläche, dessen Zylinderachse parallel zur Drehachse verläuft, beispielsweise mit der Drehachse übereinstimmt. Ist ein Antrieb des Rotors von der der Druckplatte gegenüberliegende Bodenplatte her vorgesehen, so wird letztere auch als Antriebsplatte bezeichnet. Der Rotor weist mehrere radial zur Drehachse verlagerbare Förderelemente auf, welche bei einer Drehung des Rotors gegen die innere Umfangsfläche gedrängt werden. Diese ist so ausgeformt, dass eine der Zahl der Fluten entsprechende Anzahl von bevorzugt sichelförmigen Förderräumen ausgebildet ist. Diese werden bei einer Umdrehung des Rotors von den Förderelementen durchlaufen, wobei eine der Zahl der Fluten entsprechende Anzahl von Pumpenabschnitten mit jeweils einem Saug- und jeweils einem Druckbereich gebildet sind. In der Druckplatte sind in Übereinstimmung mit den Druckbereichen als Druckflächen bezeichnete Aussparungen, so genannte Drucknieren ausgebildet. Fluidverbindungen, über welche die Flügelzellenpumpe ein Fluid, wie etwa Schmieröl beispielsweise aus einem Sumpf fördert, insbesondere saugt, und zu Verbrauchern und/oder Verbrauchsstellen innerhalb des Getriebes pumpt, können von der Druckplatte freigehalten oder in dieser vorgesehen sein.
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Eine wesentliche Eigenschaft der Cartridge-Bauweise ist die Ausgestaltung als Einheit.
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Daher muss während des gesamten Umgangs mit einer mehrflutigen Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise sichergestellt sein, dass diese als Einheit vorliegt, beginnend mit dem Abschluss deren Herstellung, deren Transport und Lagerung, deren Einbringung und Montage in eine Einsatzumgebung, beispielsweise als Getriebepumpe durch An- oder Einbau in ein Getriebe, sowie deren Betrieb bis hin zu deren Ausbau.
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Um die Einheit sicherzustellen, ist eine Verliersicherung der Druckplatte vorgesehen. Diese ist entlang einer beispielsweise mit der Drehachse übereinstimmenden zentralen Achse vorgesehen, beispielsweise ausgeführt in Form eines in Verlängerung einer mit dem Rotor verbundenen oder verbindbaren Welle angeordneten zentralen Sicherungsrings. Ein solcher Sicherungsring wird in der
DE 102015105928A1 beschreiben. Dazu muss die Antriebswelle durch das Gehäuseteil, das die Druckplatte darstellt, geführt werden, was einen Wellendichtung erforderlich macht und die Oberfläche der Druckplatte für die Dichtungen, Druckflächen und Federelemente einschränkt.
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Aus der
DE 102015 105933A1 ist eine Flügelzellenpumpe mit einer Sicherung für die Druckplatte bekannt, wobei die Sicherung durch einen ringförmige Struktur erfolgt, die nicht einfach von der Seite zugänglich und montierbar ist.
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In Bezug auf im Wesentlich energiekostengetriebene Betriebskosten hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, bei mehreren Fluten je nach Betriebspunkt beispielsweise bis auf eine Flut eine oder mehrere Fluten auf ein niedrigeres Druckniveau zu schalten, wobei die mehreren Fluten getrennt aus der Flügelzellenpumpe herausgeführt werden.
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Unter den bei einer solchen Ausgestaltung auf die Druckplatte einer mehrflutig, beispielsweise temperaturabhängig schaltbar ausgeführten Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise einwirkenden Druckkräften kann deren Einheit nicht mehr sichergestellt werden.
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Eine Aufgabe ist, eine mehrflutig, beispielsweise temperaturabhängig schaltbar, ausgeführten Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise zu entwickeln, welche energetisch günstig betreibbar ist.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen, den Zeichnungen sowie in der nachfolgenden Beschreibung, einschließlich der zu den Zeichnungen zugehörigen, wiedergegeben.
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Der Gegenstand der Erfindung betrifft demnach eine mehrflutig, beispielsweise temperaturabhängig schaltbar ausgeführte Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise mit einer Verliersicherung für deren Druckplatte. Die Verliersicherung umfasst mindestens ein an wenigstens zwei über den Umfang der Druckplatte verteilt angeordneten Stellen einwirkendes Sicherungselement für die Druckplatte.
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Die Einwirkung der Verliersicherung auf den Zusammenhalt zwischen der Druckplatte und den verbleibenden Teil der Flügelzellenpumpe und damit auf die Einheit der Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise an zwei oder mehr vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Druckplatte verteilt angeordneten Stellen erlauben beispielsweise bis auf eine Flut eine oder mehrere Fluten auf ein niedrigeres Druckniveau zu schalten und die Fluten getrennt aus der Flügelzellenpumpe herauszuführen, ohne dass Gefahr besteht, dass die Druckplatte einseitig belastet abgehoben wird. Der Vorteil der seitlichen Verliersicherung ist, den Wellendurchtritt durch die Druckplatte zu sparen und somit nicht die Fläche für Dichtung, Druckflächen und Federelement einzuschränken.
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Hierdurch können eine oder mehrere Fluten auf ein niedrigeres Druckniveau geschaltet und die Flügelzellenpumpe energiesparend betrieben werden.
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Die Einwirkung der Verliersicherung an zwei oder mehr vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Druckplatte verteilt angeordneten Stellen erlaubt außerdem bei unverändert geringem Bauraumbedarf die entsprechenden Druckflächen in der Druckplatte maximal groß auszuführen.
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Die Einwirkung der Verliersicherung an zwei oder mehr vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Druckplatte verteilt angeordneten Stellen erlaubt ferner ein gegebenenfalls vorteilhaft zusätzlich vorgesehenes Federelement im Bereich einer dem Rotor abgewandten Druckplattenrückseite zu platzieren.
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Weitere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik ergeben sich durch eine optimale Ausnutzung des geringen Cartridgepumpen-Bauraums.
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Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich dadurch, dass die mehrflutige Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise durch die Möglichkeit, die einzelnen Fluten unabhängig voneinander getrennt aus der Flügelzellenpumpe herauszuführen unterschiedliche Druckniveaus besorgen kann.
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Die Flügelzellenpumpe kann alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder in der nachfolgenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschriebene Merkmale aufweisen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Es zeigen in schematischer Darstellung:
- 1 eine Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise in einem Längsschnitt parallel zur Drehachse.
- 2 die Flügelzellenpumpe aus 1 in einer Draufsicht.
- 3 ein Detail eines ersten Ausführungsbeispiels einer Verliersicherung der Flügelzellenpumpe aus 1 in einem dort mit D-D gekennzeichneten Querschnitt normal zur Drehachse.
- 4 ein Detail des ersten Ausführungsbeispiels der Verliersicherung der Flügelzellenpumpe aus 1 in perspektivischer Ansicht.
- 5 Verschiedene Ausführungsbeispiele von als Federn ausgeführten Sicherungselementen einer Verliersicherung einer Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise jeweils in perspektivischer Ansicht.
- 6 ein Detail eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Verliersicherung einer Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise in einem Querschnitt.
- 7 ein Detail des zweiten Ausführungsbeispiels der Verliersicherung aus 6 in perspektivischer Ansicht.
- 8 ein Detail des zweiten Ausführungsbeispiels der Verliersicherung aus 6 in einem normal zum dort gezeigten Querschnitt verlaufenden Längsschnitt.
- 9 ein als Feder ausgeführtes Sicherungselement der Verliersicherung aus 6 in perspektivischer Ansicht.
- 10 ein Detail eines dritten Ausführungsbeispiels einer Verliersicherung einer Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise in einem Querschnitt.
- 11 ein als Feder ausgeführtes Sicherungselement einer ersten Variante des dritten Ausführungsbeispiels der Verliersicherung aus 10 in perspektivischer Ansicht in 11 a) und ein Detail der ersten Variante des dritten Ausführungsbeispiels der Verliersicherung aus 10 in perspektivischer Ansicht vom Rand her gesehen.
- 12 ein als Feder ausgeführtes Sicherungselement einer zweiten Variante des dritten Ausführungsbeispiels der Verliersicherung aus 10 in perspektivischer Ansicht in 12 a) und ein Detail der zweiten Variante des dritten Ausführungsbeispiels der Verliersicherung aus 10 in perspektivischer Ansicht vom Rand her gesehen.
- 13 einen Querschnitt normal zur Drehachse durch die Druckplatte einer Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise mit einer Verliersicherung gemäß eines vierten Ausfü hru ngsbeispiels.
- 14 ein Detail des vierten Ausführungsbeispiels der Verliersicherung der Flügelzellenpumpe aus 13 in perspektivischer Ansicht.
- 15 das als Federbügel ausgeführte Sicherungselement der Verliersicherung der Flügelzellenpumpe aus 13 in einer Draufsicht in 15 a) und in einer Seitenansicht in 15 b).
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Eine in 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11 b), 12 b), 13 und 14 ganz oder in Teilen dargestellte, mehrflutig, beispielsweise temperaturabhängig schaltbar ausgeführte Flügelzellenpumpe 01 in Cartridge-Bauweise ist mit einer in den 1, 2, 3, 4, 5 a), 5 b), 5 c), 5 d), 6, 7, 8, 9, 10, 11 a), 11 b), 12 a), 12 b), 13, 14, 15 a) und 15 b) ganz oder in Teilen dargestellten Verliersicherung 02 für deren Druckplatte 03 ausgestattet.
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Die Verliersicherung 02 der Flügelzellenpumpe 01 umfasst mindestens ein an wenigstens zwei im Ausführungsbeispiel gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordneten Stellen 11, 12 sowohl auf die Druckplatte 03, als auch auf einen verbleibenden Teil 04 der Flügelzellenpumpe einwirkendes Sicherungselement 20 für die Druckplatte 03. Die gleichmäßige Verteilung ist eine bevorzugte Ausführungsform, aber es sind auch bauliche Ausgestaltungen möglich, in denen die Verteilung nicht gleichmäßig erfolgt. Im der nachfolgenden Beschreibung wird aber als Beispiel eine gleichmäßige Verteilung beschrieben.
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Beispielsweise umfasst die Flügelzellenpumpe 01 einen um eine Drehachse 40 drehbar gelagerten Rotor 41 und einen zwischen einer Bodenplatte 42 und der Druckplatte 03 angeordneten hohlzylinderförmigen Konturring 43 mit einer inneren Umfangsfläche 44, dessen Zylinderachse parallel zur Drehachse 40 verläuft. Der Rotor 41 weist mehrere, in den Zeichnungen nicht näher dargestellte, radial zur Drehachse 40 verlagerbare Förderelemente auf, welche bei einer Drehung des Rotors 41 gegen die innere Umfangsfläche 44 gedrängt werden. Die innere Umfangsfläche 44 ist so ausgeformt, dass eine der Zahl der Fluten entsprechende Anzahl von durch bevorzugt sichelförmige Förderräume ausgebildeten Pumpenabschnitten mit jeweils einem Saug- und jeweils einem Druckbereich gebildet sind. In der Druckplatte 03 sind in Übereinstimmung mit den Druckbereichen Druckflächen, so genannte Drucknieren, beispielsweise in Form von Aussparungen ausgebildet.
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Erfindungsgemäß wirkt die Verliersicherung 02 an wenigstens zwei gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordneten Stellen 11, 12 sowohl auf die Druckplatte 03, als auch auf einen verbleibenden Teil 04 der Flügelzellenpumpe 01 ein.
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Die Verliersicherung 02 wirkt dahingehend an wenigstens zwei gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordneten Stellen 11, 12 auf den Zusammenhalt zwischen der Druckplatte 03 und den verbleibenden Teil 04 der Flügelzellenpumpe 01 und damit auf den Erhalt beziehungsweise die Aufrechterhaltung der Einheit der Flügelzellenpumpe 01 in Cartridge-Bauweise ein, indem die Verliersicherung 02 an den sich in einem Umfangsbereich, beispielsweise in einem Randbereich befindlichen Stellen 11, 12 sowohl mit der Druckplatte 03, als auch dem verbleibenden Teil 04 der Flügelzellenpumpe 01 zusammenwirkt. Dies erfolgt durch eine Herstellung einer bevorzugt formschlüssigen Verbindung sowohl zwischen dem mindestens einen Sicherungselement 20 und der Druckplatte 03, als auch zwischen dem mindestens einen Sicherungselement 20 und dem verbleibenden Teil 04 der Flügelzellenpumpe 01 zumindest an den wenigstens zwei gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordneten, beispielsweise in einem Randbereich befindlichen und vorzugsweise vom Rand her zugänglichen Stellen 11, 12.
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Die Abstützung vom Umfang der Druckplatte 03 her verhindert ein seitliches Abheben bei unter unterschiedlichen Drücken stehenden Druckbereichen der Druckplatte 03, wie dies beim Stand der Technik auftritt.
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Nach dem Stand der Technik ist eine beispielsweise zweiflutige, auch doppelhubig genannte Flügelzellenpumpe in Cartridge-Bauweise mit einem entlang einer zentralen Achse angeordneten Sicherungselement in Form einer mit einem auch als Nutenring bezeichneten, besser unter der Bezeichnung Seegerring bekannten Sicherungsring kombinierten Tellerfeder ausgeführt. Die Verliersicherung der Druckplatte ist hierbei verwirklicht über eine zentrale Durchführung der entlang der zentralen Achse verlaufenden Welle des Rotors der Flügelzellenpumpe durch die Druckplatte und die Tellerfeder und den die sich gegen die Druckplatte abstützende Tellerfeder an der entlang der zentralen Achse verlaufenden Welle gegenhaltenden Sicherungsring.
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Die Tellerfeder wirkt damit zwar beim Stand der Technik auch an wenigstens zwei beispielsweise gleichmäßig verteilt angeordneten Stellen auf die Druckplatte ein, sie ist jedoch nur an einer zentralen Stelle entlang der zentralen Achse verlaufenden Welle gegengehalten. Dadurch kann das die Tellerfeder und den Sicherungsring umfassende Sicherungselement beim Stand der Technik zwar an wenigstens zwei gleichmäßig verteilt angeordneten Stellen auf die Druckplatte, nicht jedoch auch auf einen verbleibenden Teil der Flügelzellenpumpe einwirken. Dies geht einher mit dem Nachteil eines einseitigen Abhebens der Druckplatte bei getrennten Fluten auf unterschiedlichen Druckniveaus. Dies kann bis zur Zerstörung der Einheit der Cartridge-Bauweise führen.
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Unter anderem weil eine getrennte Herausführung deren Einheit gefährden würde, sind bei einer solchen Flügelzellenpumpe nach dem Stand der Technik weder die Fluten getrennt aus der Flügelzellenpumpe heraus geführt, noch weist diese eine vergleichbar groß dimensionierte Druckfläche auf, da die zentrale Durchführung der Welle durch die Druckplatte eine Verringerung der Druckfläche in der Druckplatte zur Folge hat.
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Einzig schaltbare Flügelzellenpumpen in - im Gegensatz zur Cartridge-Bauweise stehender - so genannter stand-alone-Bauweise mit Gehäuse sind nach dem Stand der Technik mit zwei einzelnen axial zwischen Druckplatte und Gehäuse abgedichteten Fluten ausgeführt.
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Bei der erfindungsgemäßen, mehrflutig, beispielsweise temperaturabhängig schaltbar ausgeführten Flügelzellenpumpe 01 in Cartridge-Bauweise ist die Gefahr der Zerstörung deren Einheit durch die Verliersicherung 02 gebannt, welche mindestens ein an wenigstens zwei gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordneten Stellen 11, 12 sowohl auf die Druckplatte 03, als auch auf einen verbleibenden Teil 04 der Flügelzellenpumpe einwirkendes Sicherungselement 20 für die Druckplatte 03 umfasst.
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Das oder die Sicherungselemente 20 sind bevorzugt von seitlich, normal zu einer zentralen Achse der Flügelzellenpumpe 01, beispielsweise der Drehachse 40 deren Rotors 41 oder einer Zylinder- oder Symmetrieachse deren hohlzylinderförmigen Konturrings 43 zugänglich angeordnet, wie aus 1, 3, 4, 6, 7 sowie 10 bis 14 ersichtlich.
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Besonders bevorzugt umfasst die Verliersicherung 02 der Flügelzellenpumpe 01 an wenigstens zwei gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordneten Stellen 11, 12 jeweils einen an einem verbleibenden Teil 04 der Flügelzellenpumpe 01 parallel zu einer zentralen Achse der Flügelzellenpumpe, beispielsweise einer Zylinderachse des hohlzylinderförmigen Konturrings 43 und/oder der Drehachse 40 des Rotors 41 der Flügelzellenpumpe 01 verlaufend angeordneten Stift 21, sowie wenigstens ein zwischen den mindestens zwei Stiften 21 und der Druckplatte 03 wirkendes Sicherungselement 20.
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Mit anderen Worten kann die Verliersicherung 02 mindestens zwei gleichmäßig über den Umfang der Druckplatte 03 verteilt an einem verbleibenden Teil 04 der Flügelzellenpumpe 04 parallel zu einer zentralen Achse der Flügelzellenpumpe 01, beispielsweise einer Zylinderachse des hohlzylinderförmigen Konturrings 43 und/oder der Drehachse 40 des Rotors 41 der Flügelzellenpumpe 01 verlaufend angeordnete Stifte 21, sowie wenigstens ein zwischen den Stiften 21 und der Druckplatte 03 wirkendes Sicherungselement 20 umfassen.
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Jeder der Stifte 21 kann einen der Druckplatte 03 zugewandten Kopf 211 aufweisen, unterhalb dem auf dessen der Druckplatte 03 abgewandter Seite ein Halsbereich 212 mit einer Verjüngung vorgesehen ist, an welcher das mindestens eine Sicherungselement 20 am Stift 21 vorzugsweise formschlüssig festgelegt oder festlegbar und durch den Kopf 211 am Abrutschen in Richtung einer beispielsweise parallel zur Drehachse 40 verlaufenden Längsachse des Stifts 21 gesichert ist.
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Die Druckplatte 03 weist bevorzugt an mit den Stiften 21 korrespondierenden, gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten Stellen 11, 12 je Stift 21 eine radiale Ausnehmung 31 mit einer Hinterschneidung 30 auf, welche ein an einem oder mehreren Stiften 21 festgelegtes, radial von außen zwischen Stift 21 und Hinterschneidung 30 eingebrachtes Sicherungselement 20 vorzugsweise formschlüssig hintergreift beziehungsweise in welche ein an einem oder mehreren Stiften 21 festgelegtes, radial von außen zwischen Stift 21 und Hinterschneidung 30 eingebrachtes Sicherungselement 20 vorzugsweise formschlüssig eingreift.
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Vorzugsweise sind die Stifte an der beispielsweise als Antriebsplatte, der so genannten thrust-plate ausgebildeten Bodenplatte 42 festgelegt und parallel zur Drehachse 40 des Rotors 41 durch eine außermittige Durchgangsöffnung im Konturring 43 hindurch oder außen an diesem vorbei zur Druckplatte 03 geführt.
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Für die Sicherungselemente 20 sind eine Vielzahl von Ausgestaltungen möglich.
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Besonders bevorzugt sind die Sicherungselemente 20 aus einem beispielsweise stab- oder bandförmigen, federelastischen Werkstoff, beispielsweise Federstahl hergestellt und dementsprechend als Federn 22 ausgebildet.
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Vorzugsweise ist demnach wenigstens ein Sicherungselement 20 eine vorzugsweise formschlüssig an der Druckplatte 03 und am verbleibenden Teil 04 der Flügelzellenpumpe 01 an mindestens einer der wenigstens zwei gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordneten Stellen 11, 12 festlegbare, bevorzugt radial von außen formschlüssig zwischen Druckplatte 03 und den verbleibenden Teil 04 der Flügelzellenpumpe 01 einführbare Feder 22.
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Besonders erwähnt sein sollen die in 5 gezeigten Ausgestaltungen als Federn 22, von denen die:
- - in 5 a) gezeigte, geschlitzte Ausgestaltung aus einem abgelängten Rundstabmaterial, beispielsweise durch Biegen,
- - in 5 b) gezeigte, ebenfalls geschlitzte Ausgestaltung aus einem band- oder streifenförmigen Plattenmaterial, beispielsweise durch Stanzen und anschließendes Biegen,
- - in 5 c) und 5d gezeigte, ungeschlitzte Ausgestaltung zunächst beispielsweise durch Stanzen aus einem band- oder streifenförmigen Plattenmaterial ein Ring, und durch anschließendes Biegen aus der Ebene des Rings, hergestellt ist.
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Konturen 220 der Federn 22 dienen dabei einem Formschluss oben, unten und/oder mittig am Stift 21.
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Eine Anpassung der von den Federn 22 aufbringbaren Spannung und/oder des zu Überwindenden Widerstands beim Einschieben von außen in die Ausnehmung 31 an der Druckplatte 03 über den Halsbereich 212 des Stifts 21 ist durch eine Ausgestaltung mit oder ohne Schlitz 221 möglich.
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Darüber hinaus kann eine von den Federn 22 aufgebrachte Spannung durch eine Anpassung einer Innenkontur 222 erfolgen (5 d)).
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Bei dem in 9 dargestellten, beispielsweise durch Stanzen eines X- oder H-förmigen Ausgangselements aus einem band- oder streifenförmigen Plattenmaterial und anschließendes Falten und/oder Biegen des Ausgangselements hergestellten, als Feder 22 ausgebildeten Sicherungselement 20 können zusätzlich Anschläge 223 für eine Begrenzung der Einfederung und/oder einer in 8 dargestellten Fixierung am Stift 21 förderliche Abkröpfungen 224 vorgesehen sein.
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Zusätzliche, in 10, 11 und 12 dargestellte Ausgestaltungen von Sicherungselementen 20 als Federn 22 sehen eine flächige Ausgestaltung vor, mit bereits vom Ausgangsmaterial beispielsweise durch Ausstanzen hergestellten Fortsätzen 225 zur Sicherstellung eines verbesserten Formschlusses am Stift 21 sowie Federzungen 226, welche beispielsweise durch Ausstanzen und anschließendes Herausbiegen aus der Ebene des Ausgangsmaterials hergestellt sein können.
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Eine alternative oder zusätzliche Ausgestaltung der Sicherungselemente 20 der Verliersicherung 02 oder nur eines Teils der Sicherungselemente 20 der Verliersicherung 02 ist in 13, 14 und 15 gezeigt.
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Hierbei ist wenigstens ein Sicherungselement 20 der Verliersicherung 02 der Druckplatte 03 der Flügelzellenpumpe 01 in Cartridge-Bauweise ein an zwei von wenigstens zwei gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordneten Stellen 11, 12 sowohl auf die Druckplatte 03, als auch auf einen verbleibenden Teil 04 der Flügelzellenpumpe 01 einwirkender Federbügel 23.
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Der Federbügel 23 besteht aus einem Ringabschnitt 230 mit Abkröpfungen 231, 232 an seinen gegenüberliegenden Enden. Mit den Abkröpfungen 231, 232 hintergreift der Federbügel 23 zwei benachbarte und/oder gegenüberliegende Stifte 21. Der Ringabschnitt kann in einer Nut 33 an der Druckplatte 03 geführt sein. Diese kann zugleich als Anschlag dienen, gegen welchen sich der Federbügel 23 federelastisch abstützt, wie durch Pfeile P in 15 b) angedeutet.
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Die Nut 33 zur Führung des Federbügels 23 kann zumindest abschnittsweise am Außenumfang der Druckplatte 03 vorgesehen sein.
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Wichtig ist hervorzuheben, dass die Verliersicherung 02 mit als Federn 22 ausgeführten Sicherungselementen 20 umfasst bevorzugt mindestens zwei Sicherungselemente 20, von denen jedes an einer von wenigstens zwei gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordneten Stellen 11, 12 vorgesehen ist.
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Die bevorzugt seitlich und gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten Sicherungselemente der Verliersicherung 02 für die Druckplatte 03 erlauben beispielsweise bis auf einen, auch als Primärflut bezeichneten Primärdruckausgang 13 eine oder mehrere auch als Sekundärfluten bezeichnete Sekundärdruckausgänge 14 auf ein niedrigeres Druckniveau zu schalten und die Fluten getrennt aus der Flügelzellenpumpe 01 herauszuführen, ohne dass Gefahr besteht, dass die Druckplatte 03 einseitig belastet abgehoben wird.
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Hierdurch können eine oder mehrere Fluten auf ein niedrigeres Druckniveau geschaltet und die Flügelzellenpumpe 01 energiesparend betrieben werden.
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Hauptsächliche Vorteile ergeben sich dadurch, dass die vorteilhaft seitlich angeordneten Sicherungselemente 20 für die Druckplatte 03 es erlauben, bei unverändert geringem Bauraumbedarf die entsprechenden Druckflächen in der Druckplatte 03 maximal groß auszuführen.
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Ferner erlaubt es die seitliche Anordnung, ein gegebenenfalls vorteilhaft zusätzlich vorgesehenes Federelement 15 im Bereich der dem Rotor 41 abgewandten Druckplattenrückseite zu platzieren.
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Weitere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik ergeben sich durch eine optimale Ausnutzung des geringen Cartridgepumpen-Bauraums.
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Ein besonders erwähnenswerter Vorteil ist, dass die mehrflutige Flügelzellenpumpe 01 in Cartridge-Bauweise unterschiedliche Druckniveaus besorgen kann.
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Es ist ersichtlich, dass die Erfindung durch eine Verliersicherung 02 für eine Druckplatte 03 einer Flügelzellenpumpe 01 verwirklicht sein kann.
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Die Verliersicherung 02 der Druckplatte 03 umfasst seitlich montierbare Sicherungselemente 20. Die Sicherungselemente 20 können zwischen der Druckplatte 03 und Stiften 21 vorgesehen sein. Dabei ist je eines der vorzugsweise gleichmäßig außen über den Umfang der Druckplatte 03 verteilt angeordneten Sicherungselemente 20 zwischen einem Stift 21 und der Druckplatte 03 angeordnet. Die Stifte 21 werden zur Sicherung der Druckplatte 03 nicht axial durch die Druckplatte 03 geführt. Axial bezieht sich hierbei auf eine zentrale Achse, beispielsweise eine Symmetrie- oder Zylinderachse des hohlzylinderförmigen Konturrings 43 und/oder die Drehachse 40 des Rotors 41 der Flügelzellenpumpe 01. Demnach werden die Stifte 21 zur Sicherung der Druckplatte 03 nicht im Durchstoßpunkt einer zentralen Achse, beispielsweise der Zylinderachse des Konturrings 43 und/oder der Drehachse 40 des Rotors 41 der Flügelzellenpumpe 01, oder einer entlang einer solchen geometrischen Achse verlaufenden Welle, durch die Druckplatte 03 geführt, sondern an deren Rand. Damit kann die Druckfläche der permanent unter Systemdruck stehenden Flut maximal groß ausgeführt werden. Aufgrund dessen kann in diesem entstehenden Bauraum eine ausreichend stark dimensioniertes Federelement 15, beispielsweise eine Tellerfeder platziert werden.
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Ebenfalls wichtig ist hervorzuheben, dass die Erfindung vorsieht, speziell seitlich angeordnete Sicherungselemente 20 für die Druckplatte 03 einer schaltbaren, mehrflutigen Flügelzellenpumpe 01 in Cartridge-Bauweise mit zwei axialen Fluten beziehungsweise Druckausgängen im Druckplattenbereich vorzusehen. Die Sicherungselemente 20 erlauben es, die entsprechenden Druckflächen maximal groß auszuführen. Ferner ermöglicht dies, ein zusätzliches, gegebenenfalls erforderliches Federelement 15 im Bereich der Druckplattenrückseite zu platzieren.
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Beispielsweise zwecks Energieeinsparung können die mindestens zwei Fluten der beispielsweise als Getriebeölpumpe einsetzbaren Flügelzellenpumpe 01 getrennt aus der Pumpe führen. Eine Flut kann je nach Betriebspunkt auf ein niedrigeres Druckniveau geschaltet werden.
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Die Flügelzellenpumpe 01 kann alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder in der voranstehenden Beschreibung, einschließlich der zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen zugehörigen, beschriebene Merkmale aufweisen.
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Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
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Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Pumpen, beispielsweise Schmierölpumpen, insbesondere von Flügelzellenpumpen in Cartridge-Bauweise gewerblich anwendbar.
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Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
