DE102017214597A1

DE102017214597A1 - Flügelzellenpumpe

Info

Publication number: DE102017214597A1
Application number: DE102017214597.8A
Authority: DE
Inventors: Florian Pöhnlein
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-08-22
Filing date: 2017-08-22
Publication date: 2019-02-28

Abstract

Es wird eine Flügelzellenpumpe mit einem Rotor (1) in einem Gehäuse (2) vorgeschlagen, wobei an dem Rotor (1) mehrere radial ausgerichtete Flügel (3) vorgesehen sind, zwischen denen jeweils mit Fluid befüllbare Zellen (4) vorgesehen sind, wobei die Zellen (4) axialseitig einerseits durch eine Stirnplatte (5) und andererseits durch einen Deckel (6) begrenzt sind, wobei die Stirnplatte (5) zum Befüllen der Zellen (4) mit Fluid eine Saugniere (7) und zum Ausströmen des Fluids eine Druckniere (8) aufweist, wobei die Saugniere (7) und die Druckniere (8) durch entsprechende Ausnehmungen in der Stirnplatte (5) vorgesehen sind, und wobei zumindest ein Endbereich der die Saugniere (7) realisierenden Ausnehmung zumindest einen vorbestimmten Rampenverlauf (10) zur Steuerkante (9) verlaufend aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe mit einem Rotor in einem Gehäuse gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art.
Derartige Flügelzellenpumpen, insbesondere für Kraftfahrzeuge oder dergleichen, sind hinreichend aus der Fahrzeugtechnik bekannt. Jede Flügelzellenpumpe weist an dem Rotor mehrere radial ausgerichtete Flügel auf, zwischen denen jeweils mit Fluid befüllbare Zellen vorgesehen sind. Die Flügel der Zellenpumpe sind radial verstellbar an dem Rotor angeordnet. Bei diesen verstellbaren Flügelzellenpumpen kann dadurch eine entsprechende Leistungsverstellung erfolgen. Die Zellen der Flügelzellenpumpen sind axialseitig einerseits durch eine Stirnplatte und andererseits durch einen Deckel in einem Gehäuse begrenzt. Die Stirnplatte weist zum Befüllen der Zellen eine Saugniere und zum Ausbringen des Fluids eine Druckniere auf, wobei im Deckel eine mit der Druckniere korrespondierende Öffnung zum wechselseitigen Verbinden von benachbarten Zellen vorgesehen ist. Die Saugniere und die Druckniere sind entlang einer vorbestimmten Kreisbahn der Stirnplatte angeordnet und werden durch entsprechende Ausnehmungen in der Stirnplatte realisiert. Der Endbereich bzw. das Ende der Saugniere und der Druckniere wird durch die jeweilige Steuerkante gebildet. Üblicherweise ergibt sich ein senkrechter kantiger Verlauf am Ende der Ausnehmung im Bereich der Steuerkante, sodass ein extremer Übergang realisiert wird. Es hat sich gezeigt, dass an diesem extremen Übergang die jeweils vorbeilaufenden Flügel einhaken können, sodass ein unerwünschter hoher Verschleiß auftritt und zudem akustische Nachteile auftreten können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flügelzellenpumpe der eingangs beschriebenen Gattungen vorzuschlagen, bei der der Verschleiß verringert und das Auftreten akustischer Nachteile verhindert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibungen sowie den Zeichnungen ergeben.
Somit wird eine Flügelzellenpumpe mit einem Rotor in einem Gehäuse vorgeschlagen, wobei an dem Rotor mehrere radial ausgerichtete Flügel vorgesehen sind, zwischen denen jeweils mit Fluid befüllbare Zellen vorgesehen sind, wobei die Zellen axialseitig einerseits durch eine Stirnplatte und andererseits durch einen Deckel begrenzt sind. Die Stirnplatte weist zum Befüllen der Zellen mit Fluid eine Saugniere und zum Ausströmen des Fluids eine Druckniere auf, wobei die Saugniere und die Druckniere durch entsprechende Ausnehmungen in der Stirnplatte vorgesehen sind. Um einen unerwünschten Verschleiß an den Flügeln und das Auftreten akustischer Nachteile zu verhindern, ist vorgesehen, dass zumindest ein Endbereich der die Saugniere bildenden Ausnehmung einen vorbestimmten Rampenverlauf zur Steuerkante hin verlaufend aufweist.
Durch die Verwendung eines Rampenverlaufes im Bereich der Saugniere wird verhindert, dass der jeweilige Flügelkopf der Flügel des Rotors nicht in der Ausnehmung der Sauglehre einhaken kann. Dadurch wird der Verschleiß minimiert und die Akustik verbessert.
Grundsätzlich kann jeder kontinuierliche Rampenverlauf realisiert werden. Es hat sich auch gezeigt, dass es besonders vorteilhaft ist, den Rampenwinkel derart gering zu wählen, dass der Rampenverlauf eine axialseitig Führung der Flügel des Rotors ermöglicht.
Besonders wichtig ist die Führungseigenschaft des Rampenverlaufes am radial äußeren Bereich der Ausnehmung an der Stirnplatte. Demzufolge wird im Rahmen einer Weiterbildung vorgesehen, dass der Rampenverlauf einem äußeren Eckbereich der Saugniere an der Steuerkante zugeordnet ist.
Um den Verschleiß und die Akustik weiter zu verbessern, kann bei der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe vorgesehen sein, dass zumindest ein weiterer Rampenverlauf der Druckniere zugeordnet ist. Vorzugsweise wird auch bei der Druckniere der Rampenverlauf an einem Endbereich zur Steuerkante hin verlaufend vorgesehen.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

1 eine Explosionsdarstellung einer möglichen Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe;
2 eine Draufsicht auf eine Stirnplatte der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe;
3 eine vergrößerte Detailansicht eines Endbereiches einer Saugniere der Stirnplatte gemäß 2; und
4 eine geschnittene Ansicht der Saugniere entlang der Schnittlinie A-A gemäß 3.

In den 1 bis 4 sind verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe anhand eines Ausführungsbeispiels exemplarisch dargestellt.
Aus der Explosionsdarstellung gemäß 1 ist der Aufbau der Flügelzellenpumpe ersichtlich. Die Flügelzellenpumpe weist einen Rotor 1 in einem Gehäuse 2 auf, wobei an dem Rotor 1 mehrere radial ausgerichtete und verschiebbar gelagerte Flügel 3 vorgesehen sind, zwischen denen jeweils mit Fluid befüllbare Zellen 4 vorgesehen sind. Die Zellen 4 sind axialseitig einerseits durch eine Stirnplatte 5 und andererseits durch einen Deckel 6 begrenzt. Die Stirnplatte 5 weist zum Befüllen mit Fluid der Zellen 4 eine Sauniere 7 und zum Ausströmen bzw. Ausbringen des Fluids eine Druckniere 8 auf, wobei die Saugniere 7 und die Druckniere 8 durch entsprechende Ausnehmungen in der Stirnplatte 5 gebildet werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest ein Endbereich der die Saugniere 7 realisierenden Ausnehmung einen vorbestimmten Rampenverlauf 10 zur Steuerkante 9 hin verlaufend aufweist. Der Rampenverlauf 10 verhindert eine scharfkantige Steuerkante 9 am Ende der Saugniere 7. Dadurch wird ein einhaken der Flügel 3 des Rotor 1 sicher verhindert und der Verschleiß reduziert. Zudem wird das akustische Verhalten der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe deutlich verbessert.
Der Rampenverlauf 10 ist beispielsweise aus den 2 bis 4 genau ersichtlich. Insbesondere aus 4 ist der flache Rampenverlauf 10 erkennbar, wodurch eine axialseitige Führung der Flügel 3 des Rotors 1 durch den Rampenverlauf 10 sichergestellt ist. Ferner ist erkennbar, dass der Rampenverlauf 10 einem äußeren Eckbereich der Saugniere 7 an der Steuerkante 9 zugeordnet ist. Mit äußerem Eckbereich ist der radial äußere Rand der Saugniere 7 gemeint.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich neben der Saugniere 7 auch die Druckniere 8 mit einem derartigen weiteren Rampenverlauf 10A versehen ist. Der Rampenverlauf 10A ist in 2 lediglich schematisch angedeutet und an einem Endbereich der Druckniere 8 zur Steuerkante 9A verlaufend vorgesehen.
Bezugszeichenliste

1: Rotor
2: Gehäuse
3: Flügel
4: Zellen
5: Stirnplatte
6: Deckel
7: Saugniere
8: Druckniere
9: Steuer- bzw. Umsteuerkante Saugniere
9A: Steuer- bzw. Umsteuerkante Druckniere
10: Rampenverlauf Saugniere
10A: Rampenverlauf Druckniere

Claims

Flügelzellenpumpe mit einem Rotor (1) in einem Gehäuse (2), wobei an dem Rotor (1) mehrere radial ausgerichtete Flügel (3) vorgesehen sind, zwischen denen jeweils mit Fluid befüllbare Zellen (4) vorgesehen sind, wobei die Zellen (4) axialseitig einerseits durch eine Stirnplatte (5) und andererseits durch einen Deckel (6) begrenzt sind, wobei die Stirnplatte (5) zum Befüllen der Zellen (4) mit Fluid eine Saugniere (7) und zum Ausströmen des Fluids eine Druckniere (8) aufweist, wobei die Saugniere (7) und die Druckniere (8) durch entsprechende Ausnehmungen in der Stirnplatte (5) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Endbereich der die Saugniere (7) realisierenden Ausnehmung zumindest einen vorbestimmten Rampenverlauf (10) zur Steuerkante (9) verlaufend aufweist.
Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein derart flacher Rampenverlauf (10) vorgesehen ist, dass der Rampenverlauf (10) eine axialseitige Führung der Flügel (3) des Rotors (1) realisiert.
Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rampenverlauf (10) einem äußeren Eckbereich der Saugniere (7) an der Steuerkante (9) zugeordnet ist.
Flügelzellenpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Rampenverlauf (10A) der Druckniere (8) zugeordnet ist.
Flügelzellenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Rampenverlauf (10A) an einem Endbereich der Druckniere (8) zur Steuerkante (9A) verlaufend vorgesehen ist.