DE102016222816A1

DE102016222816A1 - Vane pump with improved start-up behavior

Info

Publication number: DE102016222816A1
Application number: DE102016222816.1A
Authority: DE
Inventors: Dirk Borchers; Ludger Holtmann; Andreas Nützel
Original assignee: Magna Powertrain Bad Homburg GmbH
Current assignee: Hanon Systems EFP Deutschland GmbH
Priority date: 2016-11-18
Filing date: 2016-11-18
Publication date: 2018-05-24

Abstract

Flügelzellenpumpe mit einem Rotor, der radial verlaufende Flügelschlitze aufweist, die zur Führung von Flügeln dienen, die aus den Flügelschlitzen radial nach außen in Richtung einer Hubkontur ausfahrbar sind, um in mindestens einem Saugbereich ein Ansaugen und in mindestens einem Druckbereich, der mit einem Druckausgang in Verbindung steht, ein Druckbeaufschlagen eines Arbeitsmediums zu bewirken, wobei mindestens ein Paar der Flügel der Flügelzellenpumpe mechanisch über einen Flügelschieber im Rotor miteinander gekoppelt sind.Vane pump with a rotor having radially extending vane slots, which serve to guide vanes, which are extendable radially outward from the vane slots in the direction of a Hubkontur to suction in at least one suction area and in at least one pressure range, with a pressure outlet in Connection is to cause pressurization of a working medium, wherein at least one pair of the blades of the vane pump are mechanically coupled together via a wing slide in the rotor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe, mit einem Rotor, der radial verlaufende Flügelschlitze aufweist, die zur Führung von Flügeln dienen, die aus den Flügelschlitzen radial nach außen in Richtung einer Hubkontur ausfahrbar sind, um in mindestens einem Saugbereich ein Ansaugen und in mindestens einem Druckbereich, der mit einem Druckausgang in Verbindung steht, ein Druckbeaufschlagen eines Arbeitsmediums zu bewirken.The invention relates to a vane pump, having a rotor which has radially extending vane slots which serve to guide vanes which can be extended radially outward in the direction of a stroke contour from the vane slots in order to suck in at least one suction region and in at least one pressure region. which is in communication with a pressure outlet to effect pressurization of a working medium.

Stand der TechnikState of the art

Erkaltet das von einer Flügelzellenpumpe geförderte Fluid, beispielsweise ein Hydraulik- oder Schmieröl, erhöht sich dessen Viskosität, sodass die Beweglichkeit der Flügel nachlässt. Wird die Flügelzellenpumpe wieder in Betrieb genommen, verbleiben die während des Abkühlens zwischen einem Druckbereich eines ersten Pumpenabschnitts und einem Saugbereich eines zweiten Pumpenabschnitts einer mehrflutigen Pumpe zwischen dem Druck- und dem Saugbereich zur Ruhe gekommenen Flügel in ihrer von der inneren Umfangsfläche des Konturrings radial nach innen zur Drehachse hin gedrängten Position. Passieren in einer Engstelle radial nach innen zur Drehachse hin gedrängt beim Erkalten zur Ruhe gekommene Flügel einen sich in Arbeitsdrehrichtung anschließenden Pumpenabschnitt, stellt sich in diesem quasi ein Kurzschluss mit allenfalls stark reduzierter Förderleistung ein, da die Flügel nur schwer ausfahren. Dieser Kurzschluss verhindert zudem das Austreiben der Flügel radial nach außen gegen die innere Umfangsfläche des Konturrings.When the fluid delivered by a vane pump, for example a hydraulic or lubricating oil, is cooled, its viscosity is increased so that the mobility of the vanes decreases. When the vane pump is put back into operation, the wings which come to rest between a pressure region of a first pump section and a suction section of a second pump section of a multi-flow pump between the pressure and suction regions remain radially inwardly from the inner peripheral surface of the contour ring Position forced towards the axis of rotation. Passing in a bottleneck radially inward to the axis of rotation pushed down when cooled wings come to rest in the direction of rotation subsequent pump section, is in this quasi a short circuit with possibly greatly reduced flow rate, since the wings are difficult to extend. This short circuit also prevents expulsion of the wings radially outward against the inner peripheral surface of the contour ring.

Eine erschwerte Betriebsbedingung ist ein Kaltstart nach vorhergehendem Luftansaugen oder Leerlaufen der Pumpe. In diesem Beispiel startet eine in einem Fahrzeug verbaute Flügelzellenpumpe kalt. Das Fahrzeug wird daraufhin nur kurz bewegt, so dass das Hydraulik- oder Schmieröl keine Erwärmung erfährt und dadurch hochviskos bleibt. Die Flügelzellenpumpe zieht dabei Luft, beispielsweise weil das Fahrzeug eine Rampe durchfährt oder am Hang steht und dann direkt wieder abgestellt wird. In den Saug- und/oder Druckbereichen der Flügelzellenpumpe sowie in angeschlossenen Saug- und/oder Druckräumen können sich hierdurch große Luftmengen sammeln.A difficult operating condition is a cold start after previous air suction or idling of the pump. In this example, a built in a vehicle vane pump starts cold. The vehicle is then moved only briefly, so that the hydraulic or lubricating oil undergoes no heating and thus remains highly viscous. The vane pump draws air, for example, because the vehicle passes through a ramp or is on a slope and then turned off again. In the suction and / or pressure areas of the vane pump and in connected suction and / or pressure chambers can thereby collect large amounts of air.

Eine weitere erschwerte Betriebsbedingung sieht eine Wiederinbetriebnahme einer Flügelzellenpumpe vor, die durch eine fest gekoppelte Abtriebswelle einer periodisch arbeitenden Wärmekraftmaschine angetrieben ist, wobei es beim vorangehenden Abstellen durch die Periodizität der Wärmekraftmaschine bedingt zu einem unbeabsichtigten Rückschlagen kommt, einhergehend mit einer Rückwärtsdrehung der Flügelzellenpumpe. Hierdurch werden mit dem Abstellen bereits in eine Engstelle eingetretene und dadurch zur Drehachse hin zurückgedrängte Flügel zurück in den vorangehenden Pumpenabschnitt bewegt. In einem Pumpenabschnitt befindliche Flügel werden ebenfalls zurück in Richtung einer vorangehenden Engstelle bewegt und dadurch wieder eingefahren. Dadurch kommt es zu einem Kurzschluss in allen Pumpenabschnitten der Flügelzellenpumpe, der sich durch das darauffolgende Erkalten des Fluids erhalten bleibt.Another difficult operating condition provides for a re-commissioning of a vane pump, which is driven by a fixed output shaft of a periodically operating heat engine, it comes at the previous shutdown due to the periodicity of the heat engine conditionally to an unintentional kickback, along with a reverse rotation of the vane pump. As a result, with the parking already occurred in a bottleneck and thereby pushed back towards the axis of rotation back wing moved back into the previous pump section. In a pump section located wings are also moved back towards a previous bottleneck and thereby retracted. This causes a short circuit in all pump sections of the vane pump, which is maintained by the subsequent cooling of the fluid.

Mögliche Lösungen für das Kaltstartproblem bei Flügelzellenpumpen sind im Stand der Technik die Verwendung einer Kaltstartplatte, wobei hier zusätzlicher Bauraum benötigt wird und es zu einem Leistungsverlust kommen kann.Possible solutions for the cold start problem with vane pumps are in the prior art, the use of a cold start plate, in which case additional space is required and there may be a loss of power.

Eine weitere Lösung ist die Ausbildung einer Sammelnut.Another solution is the formation of a collecting groove.

Diese Lösung ist aus der WO2009121471 A1 als Flügelzellenpumpe, mit einem Rotor bekannt, der radial verlaufende Flügelschlitze aufweist, die zur Führung von Flügeln dienen, die aus den Flügelschlitzen radial nach außen in Richtung einer Hubkontur ausfahrbar sind, um im Betrieb der Pumpe, wenn sich der Rotor dreht, in mindestens einem Saugbereich ein Ansaugen und in mindestens einem Druckbereich, der mit einem Druckausgang in Verbindung steht, ein Druckbeaufschlagen eines Arbeitsmediums zu bewirken, und mit mehreren Unterflügelversorgungsbereichen, wobei ein Startunterflügelversorgungsbereich mit einem Startunterflügelausfahrabschnitt ein abgeschlossenes Volumen aufweist, solange der oder die Flügel in dem Startunterflügelausfahrabschnitt noch nicht ausgefahren sind. Der Saugbereich und der Druckbereich sind Teil eines Förderraums, der in radialer Richtung zwischen dem Rotor und der Hubkontur und in axialer Richtung zwischen zwei Förderraumbegrenzungsflächen ausgebildet ist. Abgeschlossenes Volumen bedeutet im Zusammenhang mit dem Startunterflügelversorgungsbereich insbesondere, dass der Unterflügelversorgungsbereich nicht mit dem Druckausgang der Pumpe in Verbindung steht und zwar, weil dieser Bereich durch den eingefahrenen Flügel abgeschlossen ist. Durch das abgeschlossene Volumen des Startunterflügelversorgungsbereichs wird verhindert, dass beim Starten der Pumpe Arbeitsmedium aus dem Startunterflügelversorgungsbereich entweicht. Für die Funktion der Sammelnut muss immer ein geringer Flügelhub gewährleistet werden. Bei der Verwendung der Sammelnut kann dieser Mindesthub nicht unter allen Umständen garantiert werden.This solution is out of the WO2009121471 A1 known as a vane pump, with a rotor having radially extending vane slots for guiding vanes extendable radially outward from the vane slots in the direction of a stroke contour to at least one during operation of the pump when the rotor is rotating Suction area an intake and in at least one pressure area, which is in communication with a pressure output to effect a pressurization of a working medium, and with a plurality of under wing supply areas, wherein a starting underrun supply area having a Startunterflaugausfahrabschnitt has a closed volume, as long as the wing or in the Startunterflaugausfahrabschnitt not yet are extended. The suction region and the pressure region are part of a delivery chamber, which is formed in the radial direction between the rotor and the stroke contour and in the axial direction between two delivery chamber boundary surfaces. Completed volume, in the context of the take-off area for underfloor supply, means in particular that the underfloor supply area is not connected to the pressure outlet of the pump because this area is closed by the retracted wing. The enclosed volume of the take-off underwing area prevents working fluid from escaping from the take-off underwing area when the pump is started. For the function of the collecting groove always a small wing stroke must be guaranteed. When using the collection groove, this minimum stroke can not be guaranteed under all circumstances.

Es sind des Weiteren mechanische Flügelführungen in Flügelschlitzen oder durch die Verwendung von Führungsringen bekannt. Beispielsweise zeigt die DE102013221701 A1 eine Flügelzellenpumpe, deren Rotor an seiner Stirnfläche eine ringförmige Nut aufweist in die ein elastischer Spannring eingelegt ist. Durch die Form des Spannrings werden die Flügel radial nach außen gedrückt und liegen immer an der Innenwandung des Hubrings an.There are further known mechanical wing guides in wing slots or through the use of guide rings. For example, the shows DE102013221701 A1 a vane pump, the rotor at its end face an annular Has groove in which an elastic clamping ring is inserted. Due to the shape of the clamping ring, the wings are pressed radially outwards and always lie against the inner wall of the cam ring.

Dadurch, dass die Flügel stets, auch im Stillstand, am Hubring anliegen, gibt es Probleme durch Reibung beim Anlauf.Due to the fact that the blades are always in contact with the lifting ring, even when stationary, there are problems due to friction during start-up.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine verbesserte mechanische Lösung für den Betrieb einer Flügelzellenpumpe vorzuschlagen, die in der Lage ist die schwierigen Funktionsbedingungen bei einem Kaltstart zu handhaben und die gegebenenfalls mit weiteren Maßnahmen wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind kombinierbar ist.It is therefore an object of the invention to propose an improved mechanical solution for the operation of a vane pump, which is able to handle the difficult operating conditions during a cold start and which can optionally be combined with further measures known from the prior art.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Flügelzellenpumpe mit einem Rotor, der radial verlaufende Flügelschlitze aufweist, die zur Führung von Flügeln dienen, die aus den Flügelschlitzen radial nach außen in Richtung einer Hubkontur ausfahrbar sind, um in mindestens einem Saugbereich ein Ansaugen und in mindestens einem Druckbereich, der mit einem Druckausgang in Verbindung steht, ein Druckbeaufschlagen eines Arbeitsmediums zu bewirken, wobei mindestens ein Paar der Flügel der Flügelzellenpumpe mechanisch über einen Flügelschieber im Rotor miteinander gekoppelt sind.The object is achieved with a vane pump with a rotor having radially extending vane slots, which serve to guide wings which are extendable radially outward from the vane slots in the direction of a Hubkontur to suction in at least one suction and in at least one pressure range which is in communication with a pressure outlet to effect pressurization of a working fluid, wherein at least a pair of the vanes of the vane pump are mechanically coupled together via a wing slide in the rotor.

Durch die mechanische Verbindung von zweier versetzter Flügel wird erreicht, dass der Flügel der durch die Kontur eingeschoben wird den anderen Flügel aus dem Flügelschlitz an die Kontur des Hubrings schiebt. Auf diese Weise können beim Kaltstart alle Flügel paarweise mechanisch ausgefahren werden. Im Normalbetrieb wird die Unterflügelnut Versorgung in getrennten Sektoren wirksam und garantiert so das Anliegen der Flügelköpfe an der Hubringkontur.The mechanical connection of two staggered wings ensures that the wing which is inserted through the contour pushes the other wing out of the wing slot to the contour of the lifting ring. In this way, all wings can be mechanically extended in pairs during cold start. In normal operation, the underfloor groove supply becomes effective in separate sectors, thus ensuring the concern of the vane heads on the Hubringkontur.

Mechanisch vorteilhaft ist es, dass der Flügelschieber in eine Schiebernut im Rotor eingelegt ist.It is mechanically advantageous that the wing slide is inserted into a slide groove in the rotor.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist, dass der Flügelschieber bogenförmig mit festem oder variablem Radius oder gerade gestaltet ist.An advantageous embodiment is that the wing slider arcuately designed with a fixed or variable radius or straight.

Vorteilhafterweise ist die Pumpe so ausgestaltet, dass der Flügelschieber jeweils einen Flügel, dessen Flügelkopf sich im Kleinkreis der Pumpe bewegt mit einem Flügel, dessen Flügelkopf sich im Großkreis der Pumpe bewegt, verbindet. Vorteilhafterweise wird verlorenes Öl in den Unterflügelnuten dadurch gesammelt, dass zwischen den Flügelschieber und mindestens einen der über den Flügelschieber verbundenen Flügel ein Spalt vorgesehen ist.Advantageously, the pump is designed so that the wing slide in each case a wing whose wing head moves in the small circle of the pump with a wing whose wing head moves in the great circle of the pump connects. Advantageously, lost oil is collected in the underflute grooves by providing a gap between the wing pusher and at least one of the wings connected via the wing pusher.

Für die Ausführungsform mit mehreren Schiebernuten weist der Rotor Schiebernuten beiden Seiten auf.For the embodiment with a plurality of slide grooves, the rotor has slide grooves on both sides.

Für die Ausgestaltung mit mehreren Schiebernuten ist es von Vorteil, dass der Rotor teilbar ist.For the embodiment with a plurality of slide grooves, it is advantageous that the rotor is divisible.

Über Freimachungen am Flügelschlitzgrund des Rotors wird weiteres Öl gesammelt.About frankings on Flügelschlitzgrund the rotor more oil is collected.

Es ist von Vorteil, dass eine Unterflügel-Sammelnut vorhanden ist, die mit dem Ausschieben der Flügel befüllbar ist. Das zwangsweise erfolgende Ausschieben der Flügel bewirkt ein schnelleres Auffüllen der Unterflügel-Sammelnut, sodass sich die mechanische Lösung gut mit einem Design mit Unterflügel-Sammelnut kombinieren lässt.It is advantageous that there is an underwing collecting groove which can be filled with the pushing out of the wings. Forcibly deploying the vanes results in faster inflation of the underrun collecting groove so that the mechanical solution can be well combined with an underflat collection groove design.

Es ist von Vorteil, dass die Flügelschieber integrierte Federelemente aufweisen. Dadurch können die Flügelschieber in ihrer Länge Toleranzen ausgleichen, um die Flügel stets zwangsgeführt und auch im Startbetreib direkt bis an die Kontur des Hubrings zu führen.It is advantageous that the leaf slides have integrated spring elements. As a result, the wing sliders can compensate for tolerances in their length to always forcibly guided the wings and also lead in start-up directly to the contour of the cam ring.

Figurenlistelist of figures

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

1 zeigt eine schematische Darstellung der beispielhaften Ausführungsform,
2 zeigt unterschiedliche Darstellungen eines Rotors sowie einen Flügelschieber,
3 zeigt eine weitere Ausführungsform.

The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings.

1 shows a schematic representation of the exemplary embodiment,
2 shows different representations of a rotor and a wing slide,
3 shows a further embodiment.

Die Flügelzellenpumpe 100 besteht aus einem zwischen zwei Seitenplatten angeordneten, hohlzylinderförmigen Hubkonturring 6 mit einer inneren Umfangsfläche 6a und einem um eine parallel zur Zylinderachse des Hubkonturrings 6 verlaufende Drehachse D drehbar gelagerten Rotor 7 mit mehreren radial zur Drehachse D verschiebbaren Flügeln 4,5, welche bei einer Drehung des Rotors 7 gegen die innere Umfangsfläche 6a gedrängt werden. Über einen Pumpenflansch 8 wird die Pumpe an ihrem Einbauort angebracht.The vane pump 100 consists of a arranged between two side plates, hollow cylindrical Hubkonturring 6 with an inner peripheral surface 6a and one about a parallel to the cylinder axis of Hubkonturrings 6 extending axis of rotation D rotatably mounted rotor 7 with several radial to the axis of rotation D slidable wings 4,5, which upon rotation of the rotor 7 against the inner peripheral surface 6a be urged. Via a pump flange 8th the pump is installed at its installation location.

Die Seitenfläche ist so ausgeformt, dass eine der Zahl der Fluten der Flügelzellenpumpe entsprechende Anzahl von sichelförmigen Förderräumen mit jeweils einem Saugeingang 1 und jeweils einem Druckausgang 2 ausgebildet sind, die bei einer Umdrehung des Rotors 7 von den Flügeln 4,5 durchlaufen werden.The side surface is formed so that one of the number of floods of the vane pump corresponding number of crescent-shaped delivery chambers, each with a suction inlet 1 and one pressure outlet each 2 are formed, which in one revolution of the rotor 7 to be traversed by the wings 4,5.

Die Flügelzellenpumpe ist zweiflutig ausgeführt, wobei für die Erfindung ein idealerweise identischer Hub wünschenswert ist.The vane pump is designed in two columns, with an ideally identical stroke is desirable for the invention.

Innerhalb eines Pumpenabschnitts 30 nimmt der radiale Abstand zwischen der Drehachse und der inneren Umfangsfläche 6a des Hubkonturrings 6 zunächst bis in etwa zur Mitte des Pumpenabschnitts 30 hin stetig zu, um daraufhin bis zum Ende des Druckbereichs hin wieder abzunehmen. Die minimalen und die maximalen Radien bilden einen Kleinkreis K, entsprechend dem Außenradius des Rotors bzw. einen Großkreis G aus. Die getrennten Pumpenabschnitte 30 sind schematisch durch die gestrichelte Linie durch die Pumpe dargestellt. Within a pump section 30, the radial distance between the axis of rotation and the inner peripheral surface increases 6a of Hubkonturrings 6 initially steadily towards approximately to the middle of the pump section 30, to then decrease again until the end of the pressure range. The minimum and the maximum radii form a small circle K , corresponding to the outer radius of the rotor or a great circle G out. The separate pump sections 30 are shown schematically by the dashed line through the pump.

In der Engstelle, hier schneidet die gestrichelte Linien den Hubkonturring, sind die gerade dort befindlichen Flügel 4,5 am stärksten radial nach innen zur Drehachse hin verlagert und vollständig eingeschoben.In the bottleneck, here the dashed lines intersect the Hubkonturring, the currently located there are 4.5 most of the radially inwardly displaced towards the axis of rotation and fully inserted.

Der Rotor 7 weist radiale Flügelschlitze 13 auf, die zumindest teilweise mit wenigstens einem Druckbereich 30 über einen Fluidpfad verbunden sind, um Flügel hydraulisch gegen die innere Umfangsfläche 6a des Hubkonturrings austreiben zu können.The rotor 7 has radial wing slots 13 which are at least partially connected to at least one pressure region 30 via a fluid path to hydraulically wing against the inner peripheral surface 6a to drive out of Hubkonturrings.

Die Flügel 4,5 sind innerhalb der Flügelschlitze 13 in Richtung deren Erstreckung frei beweglich. Die Beweglichkeit in radialer Richtung nach außen ist durch die innere Umfangsfläche 6a des Hubkonturrings beschränkt. Der Rotor weist neben den Schlitzen 13 für die Flügel noch Schiebernuten 10 auf, die sich zwischen den innenliegenden Enden der Flügelschlitze 13 erstrecken. In die Schiebernuten 10 werden Flügelschieber 3 eingelegt, die der Kontur der Nut folgen und in der Schiebernut 10 beweglich sind. Die Flügelschieber 3 sind im Beispiel der 2 als bogenförmiges Bauteil geringer Bauhöhe ausgebildet. Der Flügelschieber verbindet Flügelpaare gebildet aus einem ersten Flügel 4 und einem zweiten Flügel 5 des Paares.The wings 4,5 are within the wing slots 13 in the direction of their extension freely movable. The mobility in the radial outward direction is through the inner peripheral surface 6a limited Hubkonturrings. The rotor points next to the slots 13 for the wings still Schiebernuten 10 on, extending between the inner ends of the wing slots 13 extend. In the slide grooves 10 become winged valves 3 inserted, which follow the contour of the groove and in the slide groove 10 are mobile. The wing gate valves 3 are in the example of 2 designed as an arcuate component low height. The wing slider connects wing pairs formed from a first wing 4 and a second wing 5 of the couple.

Die zweiflutige Flügelzellenpumpe ist symmetrisch aufgebaut und besitzt eine durch 4 teilbare Flügelanzahl, sodass sich normalerweise eine Flügelspitze entlang des Kleinkreises bewegt während sich ein weiterer Flügel 90° davon versetzt mit seiner Flügelspitze entlang des Großkreises bewegt. Diese um ca. 90° gegeneinander versetzten Flügel bilden ein Flügelpaar, das jeweils mechanisch miteinander verbunden wird.The twin-vane vane pump is symmetrical and has a divisible by 4 number of wings, so that usually moves a wing tip along the small circle while another wing 90 ° moves offset with its wing tip along the great circle. These wings offset by about 90 ° form a pair of wings, which are mechanically connected to each other.

Diese Verlagerung erfolgt durch höchstens zeitweiligen Kontakt zwischen einem zuvor an einer Engstelle zumindest am stärksten radial nach innen zur Drehachse D hin verlagerten Flügel 4 und dem Flügelschieber 3.This displacement takes place by at most temporary contact between a previously at a bottleneck at least the strongest radially inward to the axis of rotation D shifted wings 4 and the wing slider 3 ,

Der gänzlich ausgefahrene Flügel, dessen Flügelspitze dem Großkreis folgt, wird bei Beginn der Drehbewegung durch die Hubringkontur nach innen geschoben. Der jeweils mechanisch kommunizierende Flügel wird durch das mechanische Einschieben des ersten Flügels über den Flügelschieber ausgeschoben. Durch die mechanische Verbindung der beiden Flügel als Flügelpaar wird der ausfahrende Flügel in dem Maß aus geschoben, dass dem Maß entspricht, in dem der einfahrende Flügel durch die Hubringkontur eingeschoben wird.The fully extended wing, the wing tip follows the great circle is pushed at the beginning of the rotation by the Hubringkontur inward. The respective mechanically communicating wing is pushed out by the mechanical insertion of the first wing over the wing slide. Due to the mechanical connection of the two wings as a pair of wings of the extending wings is pushed out to the extent that corresponds to the degree in which the incoming wing is inserted through the Hubringkontur.

In der Ausführungsform der 1 sind sechs Flügelpaare zu erkennen. In der Aufsicht sind drei Flügelpaare mit Flügelschieber verbunden. Alle weiteren Flügelpaare können, aber müssen nicht mit Flügelschiebern 3 miteinander mechanisch gekoppelt sein. Die Verbindung erfolgt über Flügelschieber, die im Rotor auf der Oberseite und der Unterseite jeweils in drei Nuten eingelegt werden. Diese Lösung ist in 2 schematisch noch einmal dargestellt. Auf der linken Seite der 2 ist ein Ausführungsbeispiel zu erkennen, bei dem der Rotor 7 mit Schiebernuten 14 versehen ist, die sich an seiner Oberseite 15 als auch an seiner Unterseite 16 erstrecken. Über jeweils drei Flügelschieber 3 werden alle Flügel dieses Ausführungsbeispiels mechanisch gekoppelt. Auf der rechten Seite der 2 ist ein Ausführungsbeispiel zu sehen, bei dem lediglich zwei Flügelpaare über Nuten und Flügelschieber an der Oberseite 15 als auch zwei Flügelpaare über Schiebernuten und Flügelschieber 3 auf der Unterseite 16 verbunden sind. In der Aufsicht sind die Schiebernuten 10 auf der Oberseite durchgezogen und die Schiebernuten 10 der Unterseite gestrichelt dargestellt.In the embodiment of the 1 Six pairs of wings can be recognized. In the supervision of three pairs of wings are connected with wing slide. All other pairs of wings can, but do not have winged wings 3 be mechanically coupled to each other. The connection is made by wing slides, which are inserted in the rotor on the top and bottom in three grooves. This solution is in 2 shown schematically again. On the left side of the 2 is an embodiment to recognize, in which the rotor 7 is provided with slide grooves 14, located at its top 15 as well as at its bottom 16 extend. Each with three sash valves 3 All wings of this embodiment are mechanically coupled. On the right side of the 2 an embodiment can be seen in which only two pairs of wings on grooves and wing slide on the top 15 as well as two wing pairs via slide grooves and wing slides 3 on the bottom 16 are connected. In the supervision are the slide grooves 10 pulled through on the top and the slide grooves 10 the underside shown in dashed lines.

Im Startbetrieb wird durch die mechanische Kopplung eine Lösung realisiert, die die Flügelköpfe mechanisch nahe genug an die Kontur des Hubkonturrings heranführt, so dass die Pumpe starten und Öl ansaugen kann.During start-up, the mechanical coupling achieves a solution that mechanically brings the blade heads close enough to the contour of the stroke contour ring so that the pump can start and suck in oil.

Beim Startbetrieb ist dabei immer vorteilhaft, wenn Flügelpaare miteinander mechanisch gekoppelt sind. Je mehr Flügel mechanisch verbunden sind und je näher diese Flügel an die Hubkontur heranzuführen sind, desto effektiver ist die Startmaßnahme.When starting operation is always advantageous when wing pairs are mechanically coupled to each other. The more wings are mechanically connected and the closer these wings are to be introduced to the stroke contour, the more effective is the starting measure.

Im Normalbetrieb werden die Flügel mit Unterflügeldruck beaufschlagt. Bei einem Rotor 7 mit beidseitigen Flügelschieber 3 wird verlorenes Öl in der Unterflügelnuten über eine Spalte 9 zwischen Flügelschieber 3 und Flügel 4,5 aufgefüllt. Die Spalte 9 ergibt sich, wenn die Flügel extrem ausgefahren sind. Sie kann sich bei bestimmten Ausführungsformen im Inneren des Rotors von der Ober- zur Unterseite erstrecken.In normal operation, the wings are subjected to underfloor pressure. With a rotor 7 with double-sided sash valves 3 Lost oil in the underwing grooves will be over a crack 9 between leaf gate valves 3 and wings 4.5 filled. The gap 9 arises when the wings are extremely extended. It may, in certain embodiments, extend inside the rotor from top to bottom.

Eine weitere Maßnahme, verlorenes Öl in der Unterflügelnut aufzufüllen ist eine Freimachung 12, wie sie in 3 dargestellt ist. Die Freimachung 12 ist eine Erweiterung der Flügelschlitze 13 an ihrer inneren Endposition. Es kann sich dabei um eine zylindrische Erweiterung des Schlitzes handeln. Die vorgestellte mechanische Lösung kann weiterhin auch dazu benutzt werden um eine hydraulische Unterflügel- Sammelnut zu befüllen.Another measure to fill in lost oil in the lower wing groove is a franking 12 as they are in 3 is shown. The franking 12 is an extension of the wing slots 13 at its inner end position. It can be a act cylindrical extension of the slot. The proposed mechanical solution can also be used to fill a hydraulic Unterflügel- collection groove.

In diesem Fall reicht es aus wenn nur wenige Flügel mechanisch ausgefahren werden und auch nur einen Teilhub ausführen.In this case, it is sufficient if only a few wings are mechanically extended and perform only a partial stroke.

Der erwähnte Teilhub unterscheidet sich von einem Vollhub dadurch, dass beim Vollhub ein Flügel soweit radial weg von der Drehachse D verlagert ist, dass er dicht an der inneren Umfangsfläche des Hubkonturrings anliegt. Die Zwangsauslenkung um einen Teilhub verlagert den Flügel lediglich über einen Teil des Abstands zwischen dem Kleinkreis K und der inneren Umfangsfläche 6a des Hubkonturrings, so dass er nicht mehr in der durch eine vorangehende Engstelle ganz eingefahren Stellung verharrt, jedoch ohne dass es zum Anliegen an der inneren Umfangsfläche des Hubkonturrings kommt.The partial stroke mentioned differs from a full stroke in that during full stroke a wing as far radially away from the axis of rotation D is displaced, that it rests close to the inner peripheral surface of Hubkonturrings. The forced deflection by a partial stroke displaces the wing only over a part of the distance between the small circle K and the inner peripheral surface 6a the Hubkonturrings so that it no longer remains in the fully retracted by a previous bottleneck position, but without it comes to rest on the inner peripheral surface of Hubkonturrings.

Der Mechanismus des Befüllens der Unterflügelnut-Sammelnut wird in der WO2009121471 A1 näher ausgeführt.The mechanism of filling the underfloor groove-collecting groove is described in the WO2009121471 A1 detailed.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung arbeitet mit einem teilbaren Rotor. Dabei wird das zylindrische Bauteil des Rotors aus mehreren Platten zusammengesetzt. Man erhält dadurch eine Teilung in der Höhe H des Rotors. Beispielsweise kann der Rotor mittig geteilt werden.Another embodiment of the invention uses a divisible rotor. In this case, the cylindrical component of the rotor is composed of several plates. This gives a division in the height H of the rotor. For example, the rotor can be divided in the middle.

Durch die Teilung des Rotors in einzelne Platten ist es möglich, die Schiebernuten 10 innerhalb des Rotors selbst auszugestalten und die Flügelschieber 3 während der Montage des Rotors verliersicher unterzubringen.By dividing the rotor into individual plates, it is possible the slide grooves 10 within the rotor itself and the wing slides 3 during installation of the rotor to store captive.

Gegebenenfalls kann man mit einem solchen Aufbau gänzlich auf Schiebernuten auf der Oberseite und der Unterseite des Rotors verzichten. Je nach Ausführungsform erhält man so einen Rotor, in dem alle Flügelschieber innerhalb des Rotorkörpers selbst verschiebbar gelagert sind, oder einen Rotor der Schiebernuten innerhalb und Schiebernuten an einer Ober- oder Unterseite aufweist, oder einen Rotor, dessen Schiebernuten nur einen der Ober oder Unterseite angebracht sind.Optionally, you can do without such a structure entirely on slide grooves on the top and bottom of the rotor. Depending on the embodiment, one obtains such a rotor, in which all wing slides are slidably mounted within the rotor body itself, or has a rotor of the slide grooves within and slide grooves on a top or bottom, or a rotor whose slide grooves mounted only one of the top or bottom are.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Flügelschieber nicht nur als passive Bügel ausgebildet, sondern werden durch integrierte Federelemente in ihrer Länge einstellbar ausgebildet. Damit können die Flügelschieber Toleranzen ausgleichen. Weiterhin ist es mit integrierten Federelementen möglich, die Flügelspitzen im Startbetrieb zwangsweise direkt an der Hubkontur zu führen.In a further embodiment, the casement slides are not only designed as passive brackets, but are formed by integrated spring elements in their length adjustable. This allows the leaf gate valves to compensate for tolerances. Furthermore, it is possible with integrated spring elements to forcibly lead the wing tips in start mode directly to the stroke contour.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Flügelschieber nicht als starre Bauelemente ausgebildet. Vielmehr werden flexible Materialien eingesetzt, um die Flügelschieber flexibel an unterschiedliche Konturen anpassbar auszugestalten.In a further embodiment, the wing slides are not designed as rigid components. Rather, flexible materials are used to flexibly design the wing slide to different contours.

Die Schiebernuten im Rotor können dann beliebigen Konturen folgen, es kommt nur darauf an, dass Flügelpaare mechanisch miteinander in Verbindung stehen.The slide grooves in the rotor can then follow any contours, it is only important that pairs of wings are mechanically connected to each other.

In einer weitergehenden Ausgestaltung werden die mechanischen Verbindungen über Flügelschieber 3 durch hydromechanische Verbindungen ersetzt. Dabei werden Flügelpaare durch kommunizierende Röhren quasi mechanisch miteinander verbunden.In a further embodiment, the mechanical connections via wing slide 3 replaced by hydromechanical connections. Wing pairs are connected by communicating tubes quasi mechanically.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: FlügelzellenpumpeVane pump
11: Saugeingangsuction inlet
22: Druckausgangpressure outlet
33: Flügelschieberwing slide
44: Flügelwing
55: Flügelwing
66: Hubkonturringstroke contour ring
6a6a: HubringkonturHubringkontur
77: Rotorrotor
88th: Pumpenflanschpump flange
99: Spaltgap
1010: Schiebernutspool groove
1111: Ebenen SchiebernutLevels slider groove
1212: Freimachungfranking
1313: Flügelschlitzevane slots
1515: Oberseitetop
1616: Unterseitebottom
DD: Drehachseaxis of rotation
GG: GroßkreisGreat circle
KK: Kleinkreissmall circle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2009121471 A1 [0007, 0039]
DE 102013221701 A1 [0008]

Claims

A vane pump (100) comprising a rotor (7) having radially extending vane slots (13) for guiding vanes (4, 5) extending radially outward from the vane slots (13) towards an inner circumferential surface (6a) a Hubkonturrings (6) are extendable to effect suction in at least one suction region and in at least one pressure region, which communicates with a pressure outlet (2), a pressurization of a working medium, characterized in that at least one pair of wings (4 , 5) of the vane pump mechanically via a wing slide (3) in the rotor (7) are coupled together.

Vane pump after Claim 1 , characterized in that the wing slide (3) is inserted in a slide groove (10) in the rotor.

Vane pump after Claim 1 or 2 , characterized in that the wing slide (3) is arcuate with a fixed or variable radius or straight.

Vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that the wing slide (3) in each case a wing (4) whose wing head moves in the small circle (K) of the pump with a wing (5) whose wing head in the great circle (G) of Pump moves, connects.

Vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that a gap is provided between the wing slide (3) and at least one of the wings (4, 5) connected via the wing slide.

Vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (7) is constructed divisible.

Vane pump after Claim 6 , characterized in that the rotor (7) has slide grooves (10) on both sides

Vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (7) has clearances (12) on the wing slot base.

Vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that there is an underwing collecting groove which can be filled with the pushing out of the wings.

Vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that the leaf slides (3) have integrated spring elements.