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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Pumpe für einen Motor und einen Kolben für eine Motorpumpe.
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Hintergrund
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Pumpen mit variabler Verdrängung sind bekannt für ihre vielseitige Verwendung beim Variieren der von ihnen ausgegeben Fluidverdrängung. Ein Typ einer Pumpe mit variabler Verdrängung, der in Motoren verwendet wird, ist eine Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung. Eine herkömmliche Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung kann dazu dienen, eine Verdrängung von Fluid durch die Pumpe innerhalb ihres Arbeitsbereichs zu variieren. In manchen Fällen kann ein Druckentlastungsventil an dem Ausgang der Pumpe vorgesehen sein, um sicherzustellen, dass der Ausgabedruck einen für die Pumpe oder stromabwärtige Systeme sicheren Arbeitsdruck nicht übersteigt.
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Das
US-Patent 8,899,951 offenbart eine Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung, die eine Pumpenkammer und eine Regelkammer aufweist. Diese Kammern sind voneinander durch einen Kolben getrennt, der in Übereinstimmung mit einer Druckdifferenz zwischen der Pumpen- und der Regelkammer axial verschiebbar ist. Ein Zahnrad der Pumpe bewegt sich mit dem Kolben, um die Verdrängung der Pumpe zu variieren.
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Zusammenfassung der Offenbarung
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Pumpe für einen Motor eine Saugkammer, eine Ausgabekammer und einen Kolben, der zumindest zum Teil innerhalb einer Entlastungskammer angeordnet ist. In dem Kolben sind erste und zweite Durchgänge vorgesehen. Der zweite Durchgang befindet sich näher an einer Seitenfläche des Kolbens als der erste Durchgang. Der Kolben ist innerhalb der Entlastungskammer in Übereinstimmung mit einem Druck in der Entlastungskammer beweglich. Die ersten und zweiten Durchgänge bilden bei einem ersten und zweiten Druck in der Entlastungskammer jeweils Fluidpfade zwischen der Saugkammer und der Ausgabekammer, wobei der erste Druck geringer ist als der zweite Druck.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Kolben für eine Motorpumpe erste und zweite Durchgänge, die in dem Kolben vorgesehen sind. Der zweite Durchgang befindet sich näher an einer Seitenfläche des Kolbens als der erste Durchgang. Der erste und zweite Durchgang sind dazu ausgestaltet, sich zwischen einer Saugkammer und einer Ausgabekammer der Motorpumpe in Übereinstimmung mit einem Druck auf die Seitenfläche des Kolbens zu erstrecken.
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Weitere Merkmale und Aspekte dieser Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen klar werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine vordere Schnittansicht einer Zahnradpumpe in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist eine rechte Schnittansicht der Zahnradpumpe entlang der Schnittlinie AA’ von 1, in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
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3 ist eine obere Schnittansicht der Zahnradpumpe entlang der Schnittlinie CC’ von 1, in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
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4 ist eine linke Schnittansicht der Zahnradpumpe entlang der Schnittlinie BB’ von 2, in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
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5 ist eine linke Schnittansicht der Zahnradpumpe entlang der Schnittlinie BB’ von 2, in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
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6 bis 9 sind Ansichten der linken Seite der Zahnradpumpe im zusammengebauten Zustand und zeigen verschiedene Betriebsphasen, in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Detaillierte Beschreibung
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Gleiche Bezugszahlen in mehr als einer Figur bezeichnen in jeder dieselben oder entsprechende Teile. Jegliche Bezugnahme auf Elemente im Singular kann auch so ausgelegt werden, dass sie sich auf den Plural bezieht, und umgekehrt, ohne den Umfang der Offenbarung auf die genaue Anzahl oder den Typ solcher Elemente zu beschränken, es sei denn, dies wird in den beigefügten Ansprüchen explizit angeführt.
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1 zeigt eine vordere Schnittansicht einer Pumpe 100, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in der Form einer Zahnradpumpe verkörpert ist. Wie gezeigt umfasst die Pumpe 100 ein Antriebszahnrad 102 und ein Laufrad 104, die sich innerhalb eines Gehäuses 106 befinden. Das Antriebszahnrad 102 und das Laufrad 104 sind in Verzahnung miteinander angeordnet. Das Antriebszahnrad 102 ist fest an einer drehbaren Antriebswelle 108 montiert, die unter Verwendung von Antriebsleistung von einer Antriebsmaschine (nicht dargestellt) angetrieben werden kann, z. B. durch einen Motor.
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Ferner umfasst die Pumpe 100 wie in 1 dargestellt auch eine Saugkammer 110 und eine Ausgabekammer 112, die durch das Antriebszahnrad 102 und das Laufrad 104 voneinander getrennt werden. Die Pumpe 100 umfasst des Weiteren einen Sauganschluss 114 und einen Entladeanschluss 116, die jeweils in Fluidverbindung mit der Saugkammer 110 und der Ausgabekammer 112 stehen.
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Unter Bezugnahme auf 2–3 umfasst die Pumpe 100 ferner einen Kolben 118, der zumindest zum Teil innerhalb einer Entlastungskammer 120 der Pumpe 100 aufgenommen ist. Die Pumpe 100 umfasst ferner einen zweiten Kolben 122, der zumindest zum Teil innerhalb einer Schubkammer 124 aufgenommen ist 124. Darüber hinaus kann die Pumpe 100 wie gezeigt auch ein elastisches Mittel 126 umfassen, das in der Schubkammer 124 vorgesehen ist. In der veranschaulichten Ausführungsform von 2 bis 3 ist das elastische Mittel 126 in Form einer Feder verkörpert, z. B. einer Druckfeder. In anderen Ausführungsformen können jedoch anstatt der hierin offenbarten Feder andere Typen elastischer Mittel 126 in Betracht gezogen werden, die dem Fachmann bekannt sind.
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Wie in 2–3 dargestellt sind der Kolben 118, das Laufrad 104 und der zweite Kolben 122 an einer Welle 128 vorgesehen. Der Kolben 118 ist außerdem innerhalb der Entlastungskammer 120 in Übereinstimmung mit einem Druck in der Entlastungskammer 120 beweglich. Der Kolben 118, das Laufrad 104 und der zweite Kolben 122 sind in beiden axialen Richtungen ‘X’ oder ‘Y’ jeweils zwischen gegenüberliegenden Enden 130, 132 der Entlastungskammer 120 und der Schubkammer 124 beweglich.
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In dem Kolben 118 sind erste und zweite Durchgänge 134, 136 vorgesehen. In der illustrierten Ausführungsform von 2–4 umfasst der erste Durchgang 134 eine Vielzahl von ersten Öffnungen 138, während der zweite Durchgang 136 eine Vielzahl von zweiten Öffnungen 140 umfasst. In Ausführungsformen dieser Offenbarung befindet sich der zweite Durchgang 136 näher an einer Seitenfläche 142 des Kolbens 118 als der erste Durchgang 134. Darüber hinaus wird auch in Betracht gezogen, dass eine Querschnittsfläche des zweiten Durchgangs 136 d. h., die Querschnittsfläche, die der Vielzahl von zweiten Öffnungen 140 zugeordnet ist, größer ist als eine Querschnittsfläche, die dem ersten Durchgang 134 zugeordnet ist, d. h., eine Querschnittsfläche, die der Vielzahl der ersten Öffnungen 138 zugeordnet ist.
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Obwohl zwei erste Öffnungen 138 und sechs zweite Öffnungen 140 in der illustrierten Ausführungsform von 3–4 dargestellt sind, ist diese Anzahl an ersten Öffnungen 138 und zweiten Öffnungen 140, die in dem Kolben 118 vorgesehen sind, rein beispielhaft. In einer alternativen Ausführungsform ist, wie in 5 dargestellt, ein Paar erster Öffnungen 502 in dem Kolben 118 vorgesehen, um den ersten Durchgang 134 zu definieren, während eine einzelne zweite Öffnung 504 vorgesehen wird, um den zweiten Durchgang 136 zu definieren. Eine Querschnittsfläche des zweiten Durchgangs 136, d. h., die einzelne zweite Öffnung 504, wird dennoch größer gehalten als eine Querschnittsfläche, die dem ersten Durchgang 134, d. h., dem Paar von ersten Öffnungen 502, zugeordnet ist.
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Obwohl ein kreisförmiger Querschnitt jeder der ersten und zweiten Öffnungen 138, 140 in der illustrierten Ausführungsform von 3–4 zugeordnet ist, kann ferner darauf hingewiesen werden, dass ein Querschnitt, der jeder der ersten und zweiten Öffnungen 138, 140 zugeordnet ist, rein beispielhafter Natur ist. In einer alternativen Ausführungsform ist, wie in 5 dargestellt, ein Querschnitt, der jeder der ersten Öffnungen 138 zugeordnet ist, kreisförmig, während der zweite Durchgang 136 einen rechteckigen Querschnitt aufweist, der durch die geschlitzte zweite Öffnung 504 in dem Kolben 118 ausgebildet wird. Daher sollte klar sein, dass ein beliebiger Querschnitt, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, quadratisch oder elliptisch, an jeder der ersten und zweiten Öffnungen 138, 140 verwendet werden kann, um jeweilige der ersten und zweiten Durchgänge 134, 136 zu definieren, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Auch kann angemerkt werden, dass eine beliebige Anzahl von Öffnungen 138, 140 verwendet werden kann, um jeweils den ersten Durchgang 134 und den zweiten Durchgang 136 zu bilden, so dass der zweite Durchgang 136 sich näher an der Seitenfläche 142 des Kolbens 118 befindet als vergleichsweise der erste Durchgang 134, und wobei die dem zweiten Durchgang 136 zugeordnete Querschnittsfläche größer ist als die dem ersten Durchgang 134 zugeordnete Querschnittsfläche.
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Wie hierin bereits offenbart ist der Kolben 118 innerhalb der Entlastungskammer 120 in Übereinstimmung mit einem Druck in der Entlastungskammer 120 beweglich. Unter Bezugnahme auf 2–3 wären, wenn ein niedriger Druck in der Entlastungskammer 120 herrscht, der Kolben 118, das Laufrad 104 und der zweite Kolben 122 normalerweise durch eine Kraft des elastischen Mittels 126 allein vorgespannt; aufgrund dessen kann sich eine Stellung des Kolbens 118, des Laufrads 104 und des zweiten Kolbens 122 in unmittelbarer Nähe des Endes 130 der Entlastungskammer 120 befinden.
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Wenn ferner der Druck in der Entlastungskammer 120 steigt, würden der Kolben 118, das Laufrad 104 und der zweite Kolben 122 gegen eine Kraft des elastischen Mittels 126 entsprechend einer Menge an Druck in der Entlastungskammer 120 vorgespannt werden. Wenn der Druck in der Entlastungskammer 120 ausreichend ist, um die Kraft des elastischen Mittels 126 zu überwinden, können der Kolben 118, das Laufrad 104 und der zweite Kolben 122 dazu ausgestaltet sein, sich axial in Stellung entlang der ‘X’-Richtung zu verschieben, d. h., zu dem Ende 132 der Schubkammer 124 hin.
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Wenn der Druck in der Entlastungskammer 120 abnimmt, kann die Kraft des elastischen Mittels 120, die in entgegengesetzter Beziehung zu dem Druck in der Entlastungskammer 120 steht, denn Kolben 118, das Laufrad 104 und den zweiten Kolben 122 veranlassen, gegen den zunehmenden Druck in der Entlastungskammer 120 entsprechend eines Umfangs der Verringerung des Drucks in der der Entlastungskammer 120 vorgespannt zu werden. In dieser Hinsicht können, wenn die Kraft des elastischen Mittels 126 den Druck in der Entlastungskammer 120 überwindet, der Kolben 118, das Laufrad 104 und der zweite Kolben 122 dazu ausgestaltet sein, sich axial entlang der ‘Y’-Richtung in Stellung zu verschieben, d. h., zu dem Ende 130 der Schubkammer 120 hin.
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In einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung bilden die ersten und zweiten Durchgänge 134, 136 bei einem ersten und zweiten Druck in der Entlastungskammer 120 jeweils Fluidpfade zwischen der Saugkammer 110 und der Ausgabekammer 112, wobei der erste Druck geringer ist als der zweite Druck. Die Erläuterung bezüglich der Bewegung des Kolbens 118, des Laufrads 104 und des zweiten Kolbens 122 in Übereinstimmung mit jedem der ersten und zweiten Drücke erfolgt in Verbindung mit 1–3 und 6–9.
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Wenn, unter Bezugnahme auf 1 bis 3 und 6, ein geringer oder gar kein Druck in der Entlastungskammer 120 herrscht, d. h., der Druck in der Entlastungskammer 120 geringer als der hierin offenbarte erste Druckwert ist, spannt die Kraft des elastischen Mittels 126 den Kolben 118, das Laufrad 104 und den zweiten Kolben 122 in ihre jeweiligen vorbestimmten Extremstellungen entlang der Richtung Y vor, wobei das Laufrad 104 in einer Stellung angeordnet ist, die den maximalen Eingriff mit dem Antriebszahnrad 102 erlaubt, wie in 6 dargestellt. Der maximale Eingriff des Laufrads 104 mit dem Antriebszahnrad 102 verursacht eine maximale Ausgabeströmung von der Pumpe 100.
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Wenn unter Bezugnahme auf 1–3 und 7 der Druck in der Entlastungskammer 120 auf einen Wert unter dem ersten Druckwert steigt, spannt der Druck in der Entlastungskammer 120 den Kolben 118, das Laufrad 104 und den zweiten Kolben 122 gegen die Kraft des elastischen Mittels 126 vor, um eine Bewegung des Kolbens 118, des Laufrads 104 und des zweiten Kolbens 122 entlang Richtung X zu veranlassen, wobei das Laufrad 104 nun in teilweisem Eingriff mit dem Antriebszahnrad 102 angeordnet ist, wie in 7 dargestellt. Es wird angemerkt, dass der Umfang des teilweisen Eingriffs zwischen dem Laufrad 104 und dem Antriebszahnrad 102 einem Umfang der Erhöhung des Drucks der Entlastungskammer 120 entspricht, der dazu dient, die Kraft des elastischen Mittels 126 zu überwinden.
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Wenn ein teilweiser Verlust des Eingriffs zwischen dem Antriebszahnrad 102 und dem Laufrad 104 auftritt, kommt es zu einem "Rutschen", was eine Reduktion in der volumetrischen Effizienz der Pumpe 100 verursacht. Eine Verdrängung von Fluid in der Pumpe 100 während des teilweisen Eingriffs des Laufrads 104 mit dem Antriebszahnrad 102 ist daher geringer als eine Verdrängung von Fluid, die auftritt, wenn das Laufrad 104 in der Stellung des maximalen Eingriffs mit dem Antriebszahnrad 102 ist. Daher nimmt der Druck in der Ausgabekammer 112 ab und eine Ausgabeströmung von der Pumpe 100 während des teilweisen Eingriffs des Laufrads 104 mit dem Antriebszahnrad 102 wäre geringer als die maximale Ausgabeströmung von der Pumpe 100, die bei maximalem Eingriff des Laufrads 104 mit dem Antriebszahnrad 102 erhalten wird.
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Wenn, unter Bezugnahme auf 8, der Druck in der Entlastungskammer 120 der Pumpe 100 steigt, so dass er gleich dem ersten Druckwert ist, kann der erste Druckwert des Fluids in der Entlastungskammer 120 den Kolben 118, das Laufrad 104 und den zweiten Kolben 122 gegen das elastische Mittel 126 vorspannen, d. h., in der Richtung X, so dass der erste Durchgang 134, der in dem Kolben 118 vorgesehen ist, nun fluidmäßig die Saugkammer 110 mit der Ausgabekammer 112 in Verbindung versetzt. Auf diese Weise kann Fluid von der Ausgabekammer 112 in die Saugkammer 110 über den ersten Durchgang 134 des Kolbens 118 strömen. Die Menge an Fluid, die durch den ersten Durchgang 134 geleitet wird, verursacht eine Verringerung der volumetrischen Effizienz (per Umdrehung) der Pumpe 100 sowie eine Verringerung des Drucks in der Ausgabekammer 112. Auf diese Weise kann eine Ausgabeströmung von der Pumpe 100 auf einen Wert unter jenem verringert werden, der während des teilweisen Eingriffs des Laufrads 104 mit dem Antriebszahnrad 102 erhalten wird, wie oben unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Es ist anzumerken, dass eine maximale Menge an Fluid, die an die Saugkammer 110 unter Verwendung des ersten Durchgangs 134 zurückgeleitet werden kann, von der Querschnittsfläche abhängig ist, die dem ersten Durchgang 134 zugeordnet ist.
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Wenn unter Bezugnahme auf 9 der Druck in der Entlastungskammer 120 der Pumpe 100 steigt, bis er gleich dem zweiten Druckwert ist, der, wie hierin bereits offenbart, größer als der erste Druckwert ist, spannt der zweite Druckwert an Fluid in der Entlastungskammer 120 den Kolben 118, das Laufrad 104 und den zweiten Kolben 122 gegen das elastische Mittel 126 vor, d. h., in der Richtung X, so dass sowohl der erste Durchgang 134 als auch der zweite Durchgang 136, die in dem Kolben 118 vorgesehen sind, nun fluidmäßig die Saugkammer 110 mit der Ausgabekammer 112 verbinden. Fluid von der Ausgabekammer 112 kann dann sowohl über den ersten als auch den zweiten Durchgang 134, 136 des Kolbens 118 in die Saugkammer 110 strömen. Eine Menge an Fluid, die durch die ersten und zweiten Durchgänge 134, 136 geleitet wird, verringert weiter die volumetrische Effizienz der Pumpe 100. Auf diese Weise kann eine Ausgabeströmung von der Pumpe 100 auf einen Wert verringert werden, der geringer ist als jener, der erhalten wird, wenn der der erste Durchgang 134 allein dazu konfiguriert wird, Fluid von der Ausgabekammer 112 an die Saugkammer 110 zu kommunizieren. Es ist anzumerken, dass eine maximale Menge an Fluid, die von der Saugkammer 110 unter Verwendung der ersten und zweiten Durchgänge 134 umgeleitet werden kann, nun von den Querschnittsbereichen abhängig ist, die den jeweiligen der ersten und zweiten Durchgänge 134, 136 zugeordnet ist.
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In einer Ausführungsform ist, wie in 2 dargestellt, die Entlastungskammer 120 mit einem Einlassanschluss 144 versehen. Die Pumpe 100 umfasst auch einen Fluiddurchgang 146, der die Ausgabekammer 112 und die Entlastungskammer 120 verbindet, d. h., den Einlassanschluss 144 der Entlastungskammer 120. Mit der Anordnung des Fluiddurchgangs 146 kann Fluid, das von der Pumpe 100 über den Entladeanschluss 112 ausgegeben wird, vorteilhaft verwendet werden, um einen Druck in der Entlastungskammer 120 zu regeln, und der Druck in der Entlastungskammer 120 kann dem Druck in der Ausgabekammer 112 entsprechen, d. h., diesem gleichen. Es ist weiter anzumerken, dass in einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung die Ausgabekammer 112 allgemein mit Druck stromabwärts der Ausgabekammer 112 geladen bleibt, und dieser Druck kann in vorteilhafter Weise verwendet werden, um den Druck in der Entlastungskammer 120 zu regeln.
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Darüber hinaus ist anzumerken, dass, obwohl der Fluiddurchgang 146 in der illustrierten Ausführungsform von 2 so dargestellt ist, dass er außerhalb des Gehäuses 106 der Pumpe 100 befindlich ist, der Fluiddurchgang 146 in anderen Ausführungsformen alternativ in der Form eines Kanals verkörpert sein kann, der sich innerhalb des Gehäuses 106 der Pumpe 100 befindet. In dieser Konfiguration würde der Druck in der Entlastungskammer 120 dem Druck in der Ausgabekammer 112 entsprechen, wobei die ersten und zweiten Druckwerte so gewählt sein können, dass sie den Betrieb der Pumpe regeln. Der Fachmann wird erkennen, dass verschiedene Konfigurationen des Fluiddurchgangs 146 zwischen der Ausgabekammer 112 und der Entlastungskammer 120 in Betracht gezogen werden können, und solche Konfigurationen des Fluiddurchgangs 146 können Herstellern bei der Konstruktion der Pumpe 100 der vorliegenden Offenbarung Flexibilität zur Erfüllung spezieller Anforderungen einer Anwendung bieten.
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Verschiedene hierin offenbarte Ausführungsformen sind als Veranschaulichung und rein beispielhaft zu verstehen und sollen nicht als Einschränkung der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden. Alle Verweise auf eine Verbindung (z. B., angebracht, befestigt, vorgesehen/versehen, gekoppelt, verbunden und dergleichen) werden nur verwendet, um das Verständnis des Lesers der vorliegenden Offenbarung zu fördern, und können keine Einschränkungen schaffen, insbesondere in Bezug auf die Stellung, Orientierung oder die Verwendung der hierin offenbarten Systeme und/oder Verfahren. Daher sind Verweise auf eine Verbindung falls überhaupt in ihrem breitesten Sinn auszulegen. Darüber hinaus sollen solche Verweise auf eine Verbindung nicht notwendigerweise nahelegen, dass zwei Elemente direkt miteinander verbunden sind.
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Außerdem sind alle Zahlenausdrücke, etwa, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, ”erste/r”, ”zweite/r” oder jegliche anderen gewöhnlichen und/oder numerischen Ausdrücke, rein als Identifikatoren zu verstehen, um das Verständnis des Lesers der verschiedenen Elemente, Ausführungsformen, Variationen und/oder Modifikationen der vorliegenden Offenbarung zu unterstützen, und können keinerlei Einschränkung schaffen, insbesondere nicht in Bezug auf die Reihenfolge oder Bevorzugung eines Elements, einer Ausführungsform, Variation und/oder Abwandlung relativ zu oder gegenüber einem weiteren Element, einer weiteren Ausführungsform, Variation und/oder Abwandlung.
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Es sollte klar sein, dass einzelne Merkmale, die für eine Ausführungsform dargestellt oder beschrieben wurden, mit einzelnen Merkmalen, die für eine andere Ausführungsform dargestellt oder beschrieben wurden, kombiniert werden können. Die oben beschriebene Implementierung stellt keine wie auch immer geartete Begrenzung des Umfangs der vorliegenden Offenbarung dar. Obwohl manche Merkmale dargestellt oder beschrieben wurden, um die Verwendung der vorliegenden Offenbarung im Zusammenhang mit einem funktionellen Segment zu veranschaulichen, sollte klar sein, dass solche Merkmale aus dem Umfang der vorliegenden Offenbarung wegfallen können, ohne vom Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die vorliegende Offenbarung findet Anwendung in der Verwendung und Implementierung einer Regelung eines Fluiddrucks, der von einer Pumpe an ein Hydrauliksystem geliefert wird, das sich stromabwärts der Pumpe befindet. Wie dem Fachmann bekannt ist, sind herkömmliche Zahnradpumpen dazu ausgestaltet, nur eine Verdrängung von Fluid durch die Pumpe innerhalb ihres Arbeitsbereichs zu variieren.
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erlauben es, dass das Laufrad 104 axial in Bezug auf das Antriebszahnrad 102 verschoben wird, so dass ein Eingriff des Laufrads 104 mit dem Antriebszahnrad 102 variiert werden kann, um die Fluidausgabe von der Pumpe 100 in Ansprechen auf einen Fluiddruck in der Entlastungskammer 120 zu variieren. Ferner kann während des Betriebs der Pumpe 100, wenn der Druck des Fluids in der Entlastungskammer 120 den ersten Druckwert erreicht, Fluid von der Ausgabekammer 112 über den ersten Durchgang 134 in die Saugkammer 110 strömen. Die Menge an Fluid, die durch den ersten Durchgang 134 geleitet wird, ist abhängig von der Querschnittsfläche des ersten Durchgangs 134, der dazu dient, die Ausgabekammer 112 fluidmäßig mit der Saugkammer 110 in Verbindung zu setzen.
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Wenn der Fluiddruck in der Entlastungskammer 120 den zweiten Druckwert erreicht, wobei der zweite Druckwert größer ist als der erste Druckwert, kann eine größere Menge Fluid durch die ersten und zweiten Durchgänge 134, 136 von der Ausgabekammer 112 in die Saugkammer 110 strömen. Wie vorstehend hierin offenbart ist die Menge an Fluid, die durch die ersten und zweiten Durchgänge 134, 136 (pro Zeiteinheit) geleitet wird, größer als eine Menge an Fluid, die durch den ersten Durchgang 134 allein geleitet wird.
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Durch Verwendung der hierin offenbarten Ausführungsformen können Zahnradpumpen dazu ausgestaltet sein, in vorteilhafter Weise eine Ausgabeströmung von der Pumpe zu regeln, um sie an Druckanforderungen stromabwärtiger Systeme anzupassen. Ferner kann der erste Druckwert in einer Ausführungsform so gewählt werden, dass er mit einem Druckwert übereinstimmt, der eine Überbelastung innerhalb der Pumpe darstellt, etwa eine Überlastung durch exzessiven Zahnradkontakt. Der zweite Druckwert kann in einer Ausführungsform so gewählt werden, dass er mit einem Druckwert nahe einem sicheren Maximaldruck der Pumpe übereinstimmt, oder einem sicheren Maximaldruck für ausgewählte stromabwärtige Komponenten. Auf diese Weise können Benutzer von Zahnradpumpen praktisch die Möglichkeit der Beschädigung von druckempfindlichen Komponenten abmildern, etwa, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Dichtungen, die der Pumpe selbst oder den stromabwärtigen Systemen zugeordnet sind.
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Ein weiterer Vorteil, den die Implementierung von hierin offenbarten Ausführungsformen mit sich bringt, besteht darin, dass die zusätzlichen Kosten, die bisher durch Verwendung herkömmlicher Druckregler und Sicherheitsventile verursacht wurden, die bisher stromabwärts von herkömmlichen Zahnradpumpen installiert wurden, verringert oder ganz vermieden werden können. Der erste und zweite Druckwert können so gewählt werden, dass sie zum Beispiel die Möglichkeit eines sicheren Werts innerhalb der Pumpe bereitstellen.
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Während Aspekte der vorliegenden Offenbarung insbesondere unter Bezugnahme auf die obigen Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, wird dem Fachmann klar sein, dass verschiedene zusätzliche Ausführungsformen durch Abwandlung der offenbarten Maschinen, Systeme, Verfahren und Prozesse in Betracht gezogen werden, ohne vom Geist und Umfang des Offenbarten abzuweichen. Solche Ausführungsformen sollen ebenfalls in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, auf der Grundlage der Ansprüche und jeglicher Äquivalente davon.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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