DE102018131436A1 - Selbstregelnde Registerpumpe - Google Patents

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Jens Liske
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Volkswagen AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Registerpumpe (1') mit einem eine Förderkammer (24, 26) bildenden Gehäuse (11), das einen Stator (10) bildet, wobei der in dem Gehäuse (11) gelagerte Rotor (12, 16) gegenüber dem Stator (10) derart angeordnet ist, dass zwischen Stator (10) und Rotor (12, 16) mindestens zwei voneinander getrennte Förderkammern (24, 26) als Register ausgebildet sind.Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen der zweiten Förderkammer (26) und der Auslassmündung des zu der zweiten Förderkammer (26) gehörigen Auslasskanals (30b) in einem in dem Gehäuse (11) ausgebildeten Regelventilkanal (41) ein Regelventil (40) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Registerpumpe mit einem eine Förderkammer bildenden Gehäuse, das einen Stator bildet, wobei der in dem Gehäuse gelagerte Rotor gegenüber dem Stator derart angeordnet ist, dass zwischen Stator und Rotor mindestens zwei voneinander getrennte Förderkammern als Register ausgebildet sind.
  • Mehrere Register aufweisende Pumpen sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Die Register werden auch als Fluten bezeichnet, sodass mehrflutige Pumpen als Stand der Technik einbezogen sind.
  • So ist aus der Druckschrift EP 0 609 820 A1 eine zweiflutige Flügelzellenpumpe zur Kraftstoffförderung bekannt. Dabei sind die Förderkammern der beiden Pumpeneinheiten, bezogen auf die Antriebswelle, in einer Ebene einander gegenüberliegend angeordnet. Die beiden Förderkammern befinden sich zwischen der Innenwandung des Pumpengehäuses und dem Rotor und werden durch einen elliptischen Querschnitt der Innenwandung des Gehäuses bei einem kreisförmigen Rotorquerschnitt gebildet. Sowohl die beiden Saugseiten als auch die beiden Druckseiten sind dabei jeweils miteinander verbunden.
  • Aus der Druckschrift WO 2002/084122 A2 ist eine mehrflutige Flügelzellenpumpe bekannt. Zusätzlich zu der aus Dokument EP 0 609 820 A1 bekannten äußeren Anordnung der Förderkammern sind hier in der Ausführung gemäß 5 in der gleichen Ebene innerhalb des Rotors zusätzlich zwei kleinere Förderkammern angeordnet. Durch die unterschiedlichen Größen von äußeren und inneren Förderkammern können durch die Pumpe unterschiedlich große Fördermengen realisiert werden.
  • Weiterhin sind aus den Druckschriften WO 2004/113729 A1 und GB 658 100 A doppelflutige Flügelzellenpumpen bekannt, wobei hier die beiden Register auf einer Welle in axialer Richtung gesehen nebeneinander angeordnet sind.
  • Die Druckschrift DE 10 2008 006 289 A1 offenbart ein Pumpenrad für eine Flügelzellenpumpe, umfassend mehrere Flügelaufnahmen zur Aufnahme eines zumindest radial bewegbaren Pumpenflügels und einer zwischen zwei benachbarten Flügelaufnahmen ausgebildeten Kammerwandung zur Ausbildung einer Förderkammer, wobei die Kammerwandung einen axial abstehenden Steg zur Begrenzung einer Bewegung eines Positionsringes zur radialen Bewegung der Pumpenflügel aufweist und die Kammerwandung einen ersten Wandungsbereich zur sicheren Aufnahme des jeweiligen Pumpenflügels in der Flügelaufnahme und einen zweiten Wandungsbereich zur Ausbildung einer Stegdicke des Stegs zur sicheren Anlage eines Sinterwerkzeugs und einen dritten Wandungsbereich zur Ausbildung eines vergrößerten Förderkammervolumens aufweist.
  • Aus der Druckschrift DE 101 25 260 A1 ist ferner ein Getriebe, insbesondere für einen Kraftfahrzeugantrieb mit einer Ölversorgung für dessen Bauteile bekannt, wobei die Ölversorgung bedarfsorientiert auf unterschiedlichen Druckniveaus erfolgt, nämlich einem Niederdruck, insbesondere für die Versorgung einer Schmiervorrichtung und einem Hochdruck, insbesondere für die Versorgung von Schaltelementen zur Ausführung eines Schaltvorgangs, wobei die Bauelemente an Hydraulikleitungen angeschlossen sind, die Niederbeziehungsweise Hochdruck führen. Es ist vorgesehen, dass die Nieder- beziehungsweise Hochdruck führenden Hydraulikleitungen an einen gemeinsamen Zulauf, der von einer einzigen Getriebeölpumpe wegführt, angeschlossen sind, wobei der Arbeitsdruck der Getriebeölpumpe über ein regelbares Druckventil einstellbar ist und die unterschiedlichen Drücke nach Bedarf, insbesondere außerhalb der Ausführung eines Schaltvorgangs, durch einen p-Q-Wandler erzeugt werden.
  • Die Druckschrift DE 30 12 373 A1 beschreibt eine mit veränderlicher Drehzahl betriebene Pumpenanordnung, insbesondere einer Schmierölpumpenanordnung, die von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird. Die Besonderheit dieser Pumpenanordnung besteht darin, dass die Pumpenanordnung zumindest eine einen rotierenden Verdrängerkörper aufweisende Pumpe mit einem Saugraum und einem Druckraum umfasst, wobei von dem Druckraum eine Druckleitung abgeht, an die zumindest ein Druckventil angeschlossen ist, wobei der Druckraum in zumindest zwei Teildruckräume unterteilt ist, von denen ein Teildruckraum dauernd mit der Druckleitung verbunden ist, während der andere Teildruckraum über ein vom Druck in der Druckleitung bedarfsabhängig gesteuertes Regelventil gegendruckfrei mit dem Saugraum oder mit der Druckleitung verbindbar ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe zu schaffen, die auf einfache Weise mindestens zwei Bedarfsstellen mit unterschiedlichen Volumina eines Fluids versorgt.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Registerpumpe mit einem eine Förderkammer bildenden Gehäuse, das einen Stator bildet, wobei der in dem Gehäuse gelagerte Rotor gegenüber dem Stator derart angeordnet ist, dass zwischen Stator und Rotor mindestens zwei voneinander getrennte Förderkammern als Register ausgebildet sind, die jeweils einen Einlasskanal mit einer Einlassmündung und jeweils einen Auslasskanal mit einer Auslassmündung aufweisen, sodass über die mindestens zwei Auslassmündungen der Auslasskanäle der Registerpumpe mindestens zwei Bedarfsstellen mit einem Fluid versorgt werden können.
  • Die Erfindung ist unter Berücksichtigung der genannten Merkmale, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zweiten Förderkammer und der Auslassmündung des zu der zweiten Förderkammer gehörigen Auslasskanals in einem in dem Gehäuse ausgebildeten Regelventilkanal ein Regelventil angeordnet ist.
  • Der Regelventilkanal weist erfindungsgemäß eine Übergabeöffnung zu einem Überströmkanal auf, die in einer Schließstellung des Regelventils von dem Regelventil geschlossen gehalten ist, wobei die Übergabeöffnung in einer Offenstellung des Regelventils von dem Regelventil freigeben wird und geöffnet ist, sodass das Fluid in der Offenstellung des Regelventils durch den Überströmkanal zu einer anderen Übergabeöffnung des Fluids strömt, die mit dem anderen Auslasskanal der anderen Auslassmündung der ersten Förderkammer in Verbindung steht.
  • In vorteilhafter Weise kann somit das Fluid innerhalb der Registerpumpe umgelenkt werden, sodass das Fluid beim Öffnen und Schließen eines Auslasskanals zu dem anderen Auslasskanal gelangt.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Regelventil einen ersten und einen zweiten Kolbensitz aufweist, wobei der erste Kolbensitz eine Mantelfläche aufweist, welche den zu der zweiten Förderkammer gehörenden Auslasskanal in der Offenstellung des Regelventils verschließt, indem die Mantelfläche des ersten Kolbensitzes in einem Bereich eines Regelventilkanals an einer Innenwandung des Regelventilkanals anliegt, in dem der zu der zweiten Förderkammer gehörende Auslasskanal verschlossen ist, wobei der zweite Kolbensitz des Regelventils gleichzeitig die in der Innenwandung des Regelventilkanals angeordnete Übergabeöffnung in der Offenstellung des Regelventils freigibt, wodurch die Übergabeöffnung geöffnet ist.
  • In vorteilhafter Weise ist das Regelventil somit nicht nur regelndes Ventil, sondern bildet gleichzeitig über die Mantelfläche des ersten Kolbensitzes an einer Innenwandung des Regelventilkanals eine Art Verschlusselement für den zu der zweiten Förderkammer gehörenden Auslasskanal aus.
  • In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist das Regelventil den ersten und den zweiten Kolbensitz auf, wobei der erste Kolbensitz die Mantelfläche aufweist, die den zu der zweiten Förderkammer gehörenden Auslasskanal in der Schließstellung des Regelventils freigibt, indem die Mantelfläche des ersten Kolbensitzes jetzt in einem Bereich des Regelventilkanals an einer Innenwandung des Regelventilkanals anliegt, die den zu der zweiten Förderkammer gehörenden Auslasskanal nicht verschließt, wobei die Mantelfläche des zweiten Kolbensitzes des Regelventils gleichzeitig die in der Innenwandung des Regelventilkanals angeordnete Übergabeöffnung in der Schließstellung des Regelventils verschließt, wodurch die Übergabeöffnung geschlossen ist.
  • In vorteilhafter Weise ist das Regelventil somit nicht nur regelndes Ventil, sondern bildet gleichzeitig über die Mantelfläche des zweiten Kolbensitzes an einer Innenwandung des Regelventilkanals eine Art Verschlusselement für die Übergabeöffnung des Überstromkanals aus, der mit dem Auslasskanal der ersten Förderkammer in Verbindung steht.
  • Vorgesehen ist, dass das Regelventil auf einem gegenüber dem Gehäuse vorgespannten Federelement abstützt, dessen Vorspannfederkraft das Regelventil bei einem vorgebbaren in dem Regelventilkanal wirkenden ersten Systemdruck in die Schließstellung drückt, bei der die Übergabeöffnung geschlossen und der zu der zweiten Förderkammer gehörende Auslasskanal in der Auf-Stellung geöffnet ist.
  • Bevorzugt ist ferner vorgesehen, dass sich das Regelventil auf dem gegenüber dem Gehäuse vorgespannten Federelement abstützt, wobei ein vorgebbarer zweiter Systemdruck, der den ersten vorgebbaren Systemdruck in dem Regelventilkanal übersteigt, zumindest auf eine Ringfläche des ersten Kolbensitzes gegen die Vorspannfederkraft des Federelementes drückt, wodurch das Regelventil gegen die Vorspannfederkraft des Federelementes in die Offenstellung gedrückt wird, bei der die Übergabeöffnung offen und der zu der zweiten Förderkammer gehörende Auslasskanal in der Zu-Stellung geschlossen ist.
  • Vorgesehen ist, dass das Regelventil innerhalb des Gehäuses die Schließstellung einnimmt, sodass über die Förderkammern ein vorgebbares gleiches oder unterschiedliches Volumen förderbar ist, sodass im Gebrauch der Registerpumpe in einem kombinierten ersten und zweiten Betriebsmodus jeweils ein spezifischer Volumenstrom des Fluids bei einem vorgebbaren spezifischen Systemdruck in den Förderkammern über die Auslasskanäle zumindest zwei voneinander getrennten Fluid-Bedarfsstellen förderbar ist.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich im Gebrauch der Registerpumpe in dem kombinierten ersten und zweiten Betriebsmodus der Systemdruck in der zweiten Förderkammer zwischen zwei Systemdrücken, dem ersten Systemdruck und dem zweiten Systemdruck bedarfsabhängig ändert, sodass das Regelventil selbstregelnd schließt und öffnet, sodass über die Auslasskanäle bei einem Regelventil in Schließstellung ein kombinierter erster und zweiter Betriebsmodus zur getrennten Versorgung der Fluid-Bedarfsstellen und bei einem Regelventil in Offenstellung nur ein erster Betriebsmodus gefahren wird, bei dem der spezifische Volumenstrom der zweiten Förderkammer über den Überströmkanal mit dem spezifischen Volumenstrom der ersten Förderkammer zusammengeführt wird, um eine der Fluid-Bedarfsstellen zu versorgen.
  • Die Registerpumpe ist erfindungsgemäß als Flügelzellenpumpe aufgebaut.
  • Die Flügelzellenpumpe ist gekennzeichnet durch den Rotor, der auf einer Antriebswelle sitzt, die auf einer axialen Antriebsachse angeordnet ist, sodass der Rotor drehbar gelagert ist, wobei der Rotor einen Grundkörper und im Grundkörper in radialer Richtung zur axialen Antriebsachse beweglich angeordnete Verdrängungselemente aufweist.
  • Die Kontur der Stirnseite der Verdrängungselemente ist an die Kontur der Innenwandung des Stators angepasst und die Verdrängungselemente sind mit ihrer Stirnseite entlang der Innenwandung des Stators dichtend geführt.
  • Die Verdrängungselemente rotieren in einer die zwei Förderkammern ausbildenden gehäuseseitigen Hohlkammer um die Antriebsachse, wobei die mindestens zwei Förderkammern in radialer Richtung zur Antriebsachse jeweils durch die Innenwandung des Stators und durch eine Außenwandung des Grundkörpers des Rotors und in axialer Richtung beidseitig durch statorseitige Abschlusselemente begrenzt sind, wobei die Förderkammern gegeneinander abgedichtet sind und jeder der mindestens zwei Förderkammern dem Einlasskanal und dem Auslasskanal zugeordnet sind.
  • Einlasskanal und Auslasskanal sind als Öffnungen, insbesondere als Durchgangsbohrungen in dem Stator (Gehäuse) ausgebildet, wobei die Innenwandung des Stators gegenüber der Außenwandung des Grundkörpers des Rotors derart gewählt sind, dass die mindestens zwei Förderkammern bevorzugt unterschiedliche Volumina aufweisen, wodurch mittels der nur eine Antriebswelle aufweisenden Pumpe in Abhängigkeit der Umdrehungszahl und in Abhängigkeit eines vorgebbaren Gegendruckes des an die Auslasskanäle angeschlossenen Systems je Förderkammer unterschiedliche spezifische Volumenströme förderbar sind.
  • Die Erfindung betrifft zudem ein Getriebeversorgungssystem zur Versorgung eines Getriebes mit den zwei unterschiedlichen voneinander getrennten Fluid-Bedarfsstellen eines Fluids mit an den Bedarfsstellen zur Verfügung zu stellenden unterschiedlichen hydraulischen Förderleistungen der erfindungsgemäßen Registerpumpe.
  • Durch dieses Getriebeversorgungssystem, welches die erfindungsgemäße Registerpumpe umfasst, ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass in einem Getriebe an einer der Bedarfsstellen eine Kühlung des Getriebes mittels eines Kühlungssystems und einer anderen Bedarfsstelle des Getriebes eine Schmierung des Getriebes mittels eines Schmiermittelsystems gewährleistet werden kann.
  • Es versteht sich, dass die Registerpumpe neben dem zuvor genannten bevorzugten Ausführungsbeispiel prinzipiell zwei unterschiedliche voneinander getrennte Fluid-Bedarfsstellen mit einem Fluid versorgen kann, die zu getrennt voneinander angeordneten Teilsystemen eines oder mehrerer Systeme gehören.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 einen schematisierten Schnitt in einer radial orientierten Ebene durch eine mehrere Förderkammern aufweisende herkömmliche Flügelzellenpumpe
    • 2A und 2B eine erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe in einem Schmiermittelbetrieb bei geschlossenem Überstromkanal;
    • 2A die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe in der Position gemäß 1, jedoch in einer Außenansicht mit einem transparent dargestellten Deckel, sodass ein Rotor und der im Gehäuse der Flügelzellenpumpe angeordnete (nicht geöffnete) Überstromkanal sichtbar ist;
    • 2B die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe gemäß 2A in einem in der Blattebene liegenden Schnitt, der analog zu 1 durch die Einlass- und Auslasskanäle verläuft, wobei die Flügelzellenpumpe in 2B gegenüber 2A um 180° um eine in der Blattebene liegende gedachte vertikale Drehachse gedreht dargestellt ist;
    • 3A und 3B die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe außerhalb des Schmiermittelbetriebs bei offenem Überstromkanal;
    • 3A die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe in der Position gemäß 1, jedoch in einer Außenansicht mit dem transparent dargestellten Deckel, sodass der Rotor und der im Gehäuse der Flügelzellenpumpe angeordnete (geöffnete) Überstromkanal sichtbar ist;
    • 3B die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe gemäß 3A in einem in der Blattebene liegenden Schnitt, der analog zu 1 durch die Einlass- und Auslasskanäle verläuft, wobei die Flügelzellenpumpe in 3B gegenüber 3A um 180° um eine in der Blattebene liegende gedachte vertikale Drehachse gedreht dargestellt ist;
    • 4 ein schematisches Systemschaltbild der mehrere Förderkammern aufweisenden Flügelzellenpumpe.
  • Die 1 zeigt einen schematisierten Schnitt in einer radial orientierten Ebene durch eine mehrflutige Pumpe 1, insbesondere in einer Ausführungsform als Flügelzellenpumpe in einer radial (Richtung R) orientierten Ebene, welche die in Längserstreckung der Flügelzellenpumpe 1 verlaufende Achse X orthogonal schneidet. Flügelzellenpumpen sind auch unter der Bezeichnung Drehschieberpumpen bekannt.
  • Die Flügelzellenpumpe 1 umfasst innerhalb eines Gehäuses 11 einen Stator 10 und einem in dem Stator 10 angeordneten und drehbar gelagerten Rotor 12. Der Rotor 12 ist mit einer im Stator 10 gelagerten Antriebswelle 14 verbunden und in die eine oder andere Richtung um die Achse X in Rotation versetzbar.
  • Der Rotor 12 wiederum umfasst einen zylindrischen Grundkörper 16 und im Grundkörper 16 radial R (Richtung R) verschiebbar angeordnete, als Verdrängungselemente und als Abdichtelemente fungierende Flügel 18.
  • Im gewählten Ausführungsbeispiel sind elf Flügel 18 im Grundkörper 16 in radialer Richtung R verschiebbar angeordnet, wobei die Flügel 18 dazu jeweils in Führungsnuten 50 geführt sind, die in den Rotor 12 eingelassen sind. Die Flügel 18 werden mittels unter Hochdruck stehendem Fluid, welches in den Führungsnuten 50 anliegt durch die Druckkraft des Fluids und durch die im Betrieb der Pumpe 1 wirkenden Fliehkräfte nach außen an die Innenwandung 22 des Stators 10 gedrückt. Dabei ist die Kontur der Stirnseiten 20 der Flügel 18 an die Kontur der Innenwandung 22 des Stators 10 angepasst, wie in 4 durch die geometrisch angepasste Kontur der Flügel 18 an die Kontur der Innenwandung 22 des Stators 10, ersichtlich ist. Dadurch werden die Flügel 18 mit ihrer Stirnseite 20 an der Innenwandung 22 des Stators 10 dichtend geführt. Man kann auch Ringe benutzen, die auf der Innenlaufbahn der Flügel drücken.
  • Dabei werden jeweils die Stirnseiten 20 der Verdrängungselemente 18 dichtend gegen die Innenwandung 22 des Stators 10 gedrückt, sodass in vorteilhafter Weise eine Abdichtung gegenüber dem Stator 10 erfolgt.
  • Das unter Hochdruck stehende Fluid wird aus der hochdruckseitigen Druckkammer abgezweigt, die stets im Bereich des - hochdruckseitigen - Auslasskanals 30b der zweiten Förderkammer 26 mit einem zweiten Volumen V2 zwischen zwei Verdrängungselementen 18 gebildet. Das unter Hochdruck stehende Fluid wird von dort zu Führungsnuten 50 der Verdrängungselemente 18 geführt, wobei beispielhaft in 1 mittels des Bezugszeichens 52 eine Zuführöffnung dargestellt ist.
  • Mindestens eins der nicht näher dargestellten Abschlusselemente weist dazu einen Fluidkanal auf, der mit einer Fluidkammer (nicht dargestellt) innerhalb des Rotors 12 in Verbindung steht, von der aus die Führungsnuten 50 mit dem unter Hochdruck stehenden Fluid versorgt werden.
  • Die gezeigte Flügelzellenpumpe 1 weist im Ausführungsbeispiel zwei Förderkammern 24, 26 auf, die bezüglich der Achse X der Antriebswelle 14 radial gegenüberliegend angeordnet sind.
  • Die Förderkammern 24, 26 werden in radialer Richtung zur Achse X jeweils durch eine Mantelfläche der Innenwandung 22 des Stators 10 und durch eine Mantelfläche der Außenwandung 13 des Grundkörpers 16 des Rotors 12 und in axialer Richtung beidseitig durch statorseitige Abschlusselemente (nicht dargestellt) begrenzt. Die statorseitigen Abschlusselemente sind deckelartige Elemente, welche die in zwei Förderkammern 24, 26 getrennte Hohlkammer seitlich abschließen. Die Abschlusselemente liegen somit in der in 1 gezeigten Schnittebene.
  • Die Förderkammern 24, 26 weisen im Ausführungsbeispiel unterschiedliche Querschnitte, insbesondere sichelförmige Querschnitte auf.
  • Die beiden Förderkammern 24, 26 sind somit erfindungsgemäß unterschiedlich voluminös, das heißt, ihnen ist jeweils ein bestimmtes erstes Volumen V1 (erste Förderkammer 24) und das zweite Volumen V2 (zweite Förderkammer 26) zugeordnet. Es versteht sich, dass das Volumen V1, V2 der beiden Förderkammern 24, 26 grundsätzlich auch gleich groß sein kann.
  • Es ist erkennbar, dass die obere (erste) Förderkammer 24 einen größeren Querschnitt aufweist, als die unten dargestellte (zweite) Förderkammer 26.
  • Die Volumina V1 und V2 der Förderkammern 24; V1 und 26; V2 ergeben sich aus der unterschiedlichen Ausdehnung des Querschnittes in radialer Richtung R, begrenzt durch die Mantelfläche der Innenwandung 22 des Stators 10, bezogen auf den rotorseitig die Förderkammern 24, 26 begrenzenden Mantel der Außenwandung des zylinderförmigen Grundkörpers 16 des Rotors 12 und der axialen Erstreckung der Förderkammern 24, 26 in Längsrichtung X.
  • Mit anderen Worten, werden die Förderkammern 24, 26 jeweils durch den Verlauf des radialen Abstands RA der Innenwandung 22 des Stators 10 zur Außenwandung des Grundkörpers 16 des Rotors 12 gebildet.
  • Somit weist im Ausführungsbeispiel der Querschnitt des Verlaufs der Innenwandung 22 der Hohlkammer des Stators 10, in der die zwei Förderkammern angeordnet sind, einen ellipsenartigen Verlauf auf, wobei die X-Achse des Rotors 12 auf der längeren der beiden Symmetrieachsen der Ellipse außermittig angeordnet ist, sodass sich bei einem kreisrunden zylindrischen Grundkörper 16 des Rotors 12 das erste Volumen V1 und das zweites Volumen V2 innerhalb der Hohlkammer bildet, sodass die große erste Förderkammer 24; V1 und die zweite kleine Förderkammer 26; V2 mit unterschiedlichen Volumina V1 > V2) ausgebildet sind.
  • Bei der kleineren Förderkammer 26 verläuft die Innenwandung 22 des Stators 10 somit mit einem geringeren radialen Abstand an der Außenwandung des Grundkörpers 16 des Rotors 12 als bei einer größeren Förderkammer 24.
  • Durch die Rotation des Rotors 12 werden die im Grundkörper 16 verschiebbaren Flügel 18 nacheinander durch beide Förderkammern 24, 26 bewegt, wobei die Stirnseiten 20 der Flügel 18 dichtend an der Innenwandung 22 des Stators 10 entlangstreichen.
  • Aufgrund der erfindungsgemäß unterschiedlich großen Förderkammern 24, 26 können mittels der rotierenden Flügel 18 als Verdrängungselemente unterschiedlich große Fördermengen, respektive Volumenströme 24V, 26V realisiert werden.
  • Zwischen den beiden Förderkammern 24, 26 sind zwei Abdichtungsbereiche 54 (vgl. 1 bis 3) vorgesehen, die durch einen Minimalabstand zwischen dem Rotor 12 und der Innenwandung 22 des Stators 10 und durch die dichtend an der Innenwandung 22 des Stators 10 entlangstreichenden Flügel 18 realisiert werden. Zwischen zwei rotierenden Flügeln 18 als Verdrängungselemente bilden sich zwei gegenüberliegende Druckkammern, die den jeweiligen Abdichtungsbereich 54 zwischen den beiden Förderkammern 24, 26 bilden.
  • Jede der beiden Förderkammern 24, 26 ist im Ansaugbereich jeweils mit einem Einlasskanal 28a, 28b zur Ansaugung des Fördermediums, beispielsweise Öl als Schmiermittel verbunden.
  • In Drehrichtung des Rotors 12 erweitert sich der jeweilige Querschnitt der Förderkammern 24, 26, sodass das zu fördernde Medium jeweils durch die Einlasskanäle 28a, 28b angesaugt und bis zu den Auslasskanälen 30a, 30b verdichtet wird, da sich in Drehrichtung des Rotors 12 nachfolgend der jeweilige Querschnitt der Förderkammern 24, 26 verringert, sodass der Förderdruck der Flügelzellenpumpe innerhalb der Förderkammern 24, 26 erhöht wird, wobei die rotierenden Flügel 18 als Verdrängungselemente mehrere Druckkammern bilden, welche den jeweiligen Einlasskanal 28a, 28b druckseitig von dem jeweiligen Auslasskanal 30a, 30b der jeweiligen Förderkammer 24, 26 trennt.
  • Zwischen dem Druckbereich der einen Förderkammer 24 und dem Ansaugbereich der in Rotordrehrichtung folgenden Förderkammer 26 ist jeweils die Abdichtung beziehungsweise der Abdichtungsbereich 54 ausgebildet.
  • Die erste Förderkammer 24; V1 weist ein größeres Volumen V1 > V2 als die zweite Förderkammer 26; V2 auf.
  • Damit kann mit der ersten Förderkammer 24 ein größerer Fördervolumenstrom 24V des zu pumpenden Fluids realisiert werden. Somit kann die mehrflutige Pumpe 1 (je Flut) zwei unterschiedliche Bedarfsstellen mit unterschiedlichen Fördermengen 24V, 26V versorgen.
  • In vorteilhafter Weise erfolgt eine radiale Ein- und Ausströmung je Förderkammer 24, 26, sodass keine axialen Kräfte auf die rotierenden Flügel 18 als Verdrängungselemente einwirken. Ferner wird in vorteilhafter Weise ein axialer Bauraumgewinn erzielt, da die Einlasskanäle 28a, 28b und die Auslasskanäle 30a, 30b nicht mehr wie bisher in den deckelartigen Abschlusselementen (nicht dargestellt) angeordnet werden müssen.
  • Der Bauraum in den deckelartigen Abschlusselementen kann beispielsweise für den bereits erläuterten Fluidkanal genutzt werden, über den die Verdrängungselemente 18 im Betrieb an die Innenwandung 22 des Stators 10 gedrückt werden.
  • Im Stator 10 der Flügelzellenpumpe 1 ist die mit dem Rotor 12 verbundene Antriebswelle 14 auf der Achse X gelagert angeordnet.
  • Zum Betrieb der Flügelzellenpumpe 1 wird die Antriebswelle 14 mit dem Rotor 12 durch einen Antrieb (nicht dargestellt) in Rotation versetzt. Zwischen dem Grundkörper 16 des Rotors 12 und dem Stator 10 befinden sich die Förderkammern 24, 26 durch die die Flügel 18 bewegt werden, um aus den Einlasskanälen 28a, 28b Schmiermittel anzusaugen und mit Druck aus den Auslasskanälen 30a, 30b zu fördern.
  • Die erste, hier oben angeordnete Förderkammer 24 ist dabei größer ausgebildet als die zweite, unten angeordnete Förderkammer 26. Die Größe der Förderkammern 24, 26 wird dabei durch den Verlauf des radialen Abstands RA der Innenwandung 22 des Stators 10 zum Grundkörper 16 realisiert. Entsprechend der unterschiedlich großen Förderkammern 24, 26 wird in der ersten Förderkammer 24 eine größere Schmiermittelmenge als in der zweiten Förderkammer 26 gefördert.
  • Die Größe der Förderkammern 24, 26 kann durch ein entsprechendes Ausfräsen des Stators 10 in den für die Förderkammern 24, 26 vorgesehenen Bereichen vorgegeben werden. Der Stator 10 wird bereits in der gewünschten Kontur hergestellt oder es ist vorgesehen, dass der jeweilige Stator 10 derart hergestellt wird, dass er ausgehend von einem festgelegten Mindestinnenmaß auf das gewünschte Maß der Innenwandung des Stators 10 vergrößert wird, wobei der Stator entsprechend ausgefräst wird. Je nach der gewünschten Größe der Förderkammern 24, 26 erfolgt somit eine entsprechende Konturanpassung des Stators 10 durch Ausfräsen mindestens einer der Förderkammern 24, 26, während der Rotor 12 in vorteilhafter Weise als Gleichteil in verschiedenen Pumpen 1 einsetzbar ist, da sich die beweglichen Verdrängungselemente 18 an die jeweilige Innenkontur des jeweiligen Stators 10 anpassen.
  • In 2A ist die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe 1' in der Position gemäß 1 dargestellt, jedoch ist in 2A eine Außenansicht mit einem transparent dargestellten Deckel 15 dargestellt, so dass der Rotor 12 und ein im Gehäuse 11 der Flügelzellenpumpe 1' angeordneter (in 2A nicht geöffneter) Überströmkanal 29-ZU (Geschlossen-Stellung) sichtbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe 1' umfasst zunächst einmal alle bereits in 1 dargestellten und beschriebenen Bauteile.
  • Die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe 1' weist jedoch unter anderem zusätzlich den Überströmkanal 29 auf, wobei zudem in das Gehäuse 11 der Flügelzellenpumpe 1' erfindungsgemäß ein Regelventil 40 integriert angeordnet ist.
  • Aus 2A kann entnommen werden, dass der Überströmkanal 29, der in 2A geschlossen ist, eine geschlossene Übergabeöffnung 29b-ZU (Geschlossen-Stellung) aufweist, worauf noch eingegangen wird.
  • Die Übergabeöffnung 29b steht mit dem Auslasskanal 30b in Verbindung.
  • Eine andere Übergabeöffnung 29, am anderen Ende des Überströmkanals 29, steht mit dem Auslasskanal 30a in Verbindung.
  • Die Übergabeöffnung 29a ist nicht verschließbar, so dass die Übergabeöffnung 29a sowohl in einem Schmiermittelbetrieb als auch außerhalb des Schmiermittelbetriebs geöffnet ist, wie durch Bezugszeichen 29a-AUF sowohl in 2A als auch in 3A deutlich wird.
  • 2B zeigt die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe gemäß 2A in einem in der Blattebene liegenden Schnitt, der analog zu 1 durch die Einlass- und Auslasskanäle 28a, 28b; 30a, 30b verläuft, wobei die Flügelzellenpumpe 1' in 2B gegenüber 2A um 180° um eine in der Blattebene liegende gedachte vertikale Drehachse gedreht dargestellt ist.
  • Es versteht sich, dass durch die beschriebene Drehung um die gedachte vertikale Drehachse die Drehrichtung P der Flügelzellenpumpe 1' wechselt und somit in 2B entgegen der Uhrzeigerrichtung verläuft.
  • In 2B ist somit der Überströmkanal 29 nicht sichtbar.
  • In 2B wird deutlich, dass in dem Gehäuse 11 das Regelventil 40 integriert angeordnet ist.
  • Das Regelventil 40 verschließt oder öffnet den Auslasskanal 30b, wie nachfolgend erläutert wird.
  • In 2B ist der Auslasskanal 30b geöffnet, wie durch das Bezugszeichen 30b-AUF (Auf-Stellung) gekennzeichnet ist.
  • Wie zuvor beschrieben, wird unter Hochdruck stehendes Fluid über den Einlasskanal 28b und die zweite Förderkammer 26 mit dem zweiten Volumen V2 zu dem Auslasskanal 30b gefördert, so dass im Regelventil 40 über die zweite Förderkammer 26 der an dem Einlasskanal 28 anstehende Systemdruck wirkt.
  • Bei einem vorgebbaren Systemdruck von nur beispielsweise 6 bar befindet sich das Regelventil 40 in seiner sogenannten Schließstellung I, da es in dieser Stellung den Überströmkanal 29-ZU (Geschlossen-Stellung) schließt.
  • In dieser Schließstellung 40; I des Regelventils 40 ist der Auslasskanal 30b, wie in 2B dargestellt ist, geöffnet, vergleiche Bezugszeichen 30b-AUF (Auf-Stellung).
  • Das Regelventil 40 umfasst eine Kolbenstange 40.3, an der jeweils endseitig ein erster Kolbensitz 40.1 und ein zweiter Kolbensitz 40.2 angeordnet sind.
  • Beide Kolbensitze 40.1 liegen mit ihren Mantelflächen 40.12 und 40.22 an einer Innenwandung eines in dem Gehäuse 11 ausgebildeten Verbindungskanals an.
  • Zwischen den Mantelflächen 40.12, 40.22 und der Mantelfläche der Kolbenstange 40.3 ist jeweils eine ringförmige Stufe ausgebildet, so dass sich insbesondere am ersten Kolbensitz 40.1 und 40.2 eine Ringfläche 40.11, die druckabhängig zu einer Bewegung der Kolbenstange 40.3 relativ zu dem Regelventilkanal 41 führt.
  • Der erste Kolbensitz 40.1 weist zudem eine Stirnfläche 40.13 auf, die in Schließstellung des Regelventils 40 an einem Verschlusselement (ohne Bezugszeichen) anliegt, welches einem Federelement 40.4 des Regelventils 40 gegenüberliegt.
  • Das Federelement 40.4 stützt sich einerseits an einer Stützfläche 11.1 des Gehäuses 11 ab und stützt andererseits an einer Stützfläche 40.24 des zweiten Kolbensitzes 40.2 ab.
  • In der Schließstellung40; I gemäß 2B ist das Federelement 40.4 im entspannten Zustand und drückt die Kolbenstange 40.3 mit den Kolbensitzen 40.1 und 40.2 in die in 2B gezeigte Stellung, in der das Fluid über den Einlasskanal 28b und die zweite Förderkammer 26 durch das Regelventil 40 zu dem Auslasskanal 30b-AUF (Auf-Stellung) strömen kann, wodurch der Schmiermittelbetrieb gewährleistet ist, wie später noch weiter erläutert wird.
  • In dieser Schließstellung 40; I ist wesentlich, dass die Mantelfläche 40.22 des zweiten Kolbensitzes 40.2 die Übergabeöffnung 29b-ZU (Geschlossen-Stellung) verschließt, so dass kein Fluid über den Überströmkanal 29 über die Übergabeöffnung 29a-AUF (Offen-Stellung) zu dem Auslasskanal 30a fließen kann.
  • Die 3A und 3B zeigen die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe 1' außerhalb des Schmiermittelbetriebs, das heißt der Schmiermittelbetriebs ist unterbrochen, wobei gleichzeitig der Überströmkanal 29-AUF (Offen-Stellung) geöffnet ist, wie nachfolgend weiter erläutert wird.
  • Die 3A zeigt die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe 1' in der Position gemäß 1, jedoch in einer Außenansicht (analog zu 2A) mit dem transparent dargestellten Deckel 15, so dass jetzt der Rotor 12 im Gehäuse 11 der Flügelzellenpumpe 1' und der Überströmkanal, jetzt als offener Überströmkanal 29-AUF (Offen-Stellung) sichtbar sind.
  • Durch die Offenstellung des Überströmkanals 29-AUF (Offen-Stellung) fließt Fluid, welches in 3A analog zu 2B mit dem Bezugszeichen F dargestellt ist, von der Übergabeöffnung 29b-AUF zu der Übergabeöffnung 29a-AUF.
  • Die Offenstellung des Überströmkanals 29-AUF (Offen-Stellung) gehört zu der Offenstellung des Regelventil 40; II, das in dieser Stellung den Überströmkanal 29-AUF (Offen-Stellung) für das Fluid F öffnet.
  • Aus 3A wird anhand des Bezugszeichens 29b-AUF deutlich, dass die Übergabeöffnung 29b jetzt geöffnet (Offen-Stellung) ist.
  • Nachfolgend wird anhand der 3B erläutert, wodurch die Übergabeöffnung 29b von der Geschlossen-Stellung 29b-ZU (Geschlossen-Stellung) gemäß den 2A und 2B in die Offenstellung 29b-AUF (Offen-Stellung) kommt.
  • Bei der Offenstellung der Übergabeöffnung 29b-AUF ist der Schmiermittelbetrieb (vergleiche 3B) unterbrochen, so dass der Auslasskanal 30b-ZU (Zu-Stellung) geschlossen ist, da das Regelventil 40 in seine sogenannte Offenstellung 40; II kommt, da die Übergabeöffnung 29b-AUF (Offen-Stellung) jetzt geöffnet ist, wie in 3B dargestellt ist.
  • Die 3B zeigt die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe 1' gemäß 3A in einem in der Blattebene liegenden Schnitt, der analog zu 1 durch die Einlass- und Auslasskanäle 28a, 28b; 30a, 30b verläuft, wobei die Flügelzellenpumpe 1' in 3B gegenüber 3A um 180° um eine in der Blattebene liegende gedachte vertikale Drehachse gedreht dargestellt ist.
  • Analog zu den 2A und 2B wechselt durch die beschriebene Drehung um die gedachte vertikale Drehachse die Drehrichtung P der Flügelzellenpumpe 1', so dass die Drehrichtung in 3B wiederum entgegen der Uhrzeigerrichtung verläuft.
  • In 3B ist der Überströmkanal 29 wiederum nicht sichtbar, da er auf der deckelseitigen Gehäuseseite der Flügelzellenpumpe 1' im Gehäuse 11 angeordnet ist.
  • Angedeutet ist jedoch die Übergabeöffnung 29b, die in 3B geöffnet ist.
  • In 3B verschließt das Regelventil 40; II den Auslasskanal 30b, so dass der Auslasskanal 30b mit dem Bezugszeichen 30b-ZU (Zu-Stellung) versehen ist.
  • Es wird weiterhin unter Hochdruck stehendes Fluid über den Einlasskanal 28b und die zweite Förderkammer 26 mit dem zweiten Volumen V2 zu dem Auslasskanal 30b gefördert, so dass im Regelventil 40 über die zweite Förderkammer 26 an dem Einlasskanal 28 ein bestimmter Systemdruck wirkt.
  • Durch eine Änderung des Drucks im Hochdrucksystem verändert das Regelventil 40 seine Position, wodurch das Regelventil 40 aus seiner Schließstellung 40; I in eine Offenstellung 40; II kommt, in der der Überströmkanal 29-AUF (Offen-Stellung) geöffnet wird.
  • Gleichzeitig wird der Auslasskanal 30b-ZU (Zu-Stellung), wie in 3B sichtbar ist, geschlossen.
  • Erfindungsgemäß ist das Federelement 40.4 hinsichtlich seiner Vorspannung derart ausgelegt, dass ein erhöhter Systemdruck des Fluids, der über die zweite Förderkammer 26 zu dem sich in Schließstellung 40; I gemäß 2B befindenden Regelventil 40 fließt, derart ausgelegt, dass die auf die Ringfläche 40.11 wirkende Kraft (in einem ersten Schritt) eine Verlagerung der Kolbenstange 40.3 des Regelventils 40 bewirkt.
  • Die Druckkraft, die auf die Ringfläche 40.11 des ersten Kolbensitzes 40.1 wirkt, führt zu einer Bewegung des Regelventils 40 im Regelventilkanal 41, sodass (in einem zweiten Schritt) auch die Stirnfläche 40.13 des ersten Kolbensitzes 40.1 von dem Deckel des für das Regelventil 40 vorgesehenen gehäuseseitigen Regelventilkanals 41 frei kommt, so dass die Druckkraft nicht nur über die Ringfläche 40.11, sondern nun auch über die Stirnfläche 40.13 des ersten Kolbensitzes 40.1 einwirkt.
  • Ein sich erhöhender Systemdruck sorgt somit automatisch dafür, dass das Regelventil 40 in die in 3B gezeigte Offenstellung 40; II kommt, so dass der Schmiermittelbetrieb durch den geschlossenen Auslasskanal 30b-ZU (Zu-Stellung) schließlich unterbrochen ist. Der über die zweite Förderkammer 26 geförderte spezifische Volumenstrom V26 strömt jetzt über die Übergabeöffnung 29b-AUF (Offen-Stellung) durch den Überströmkanal 29-AUF zu der gegenüberliegenden Übergabeöffnung 29a-AUF und es gelangt somit als zusätzlicher Volumenstrom in den Auslasskanal 30a, über den ein Kühlkreislauf eines Kühlmittelsystems 100 mit Fluid F versorgt wird.
  • Die Strömung des Fluids F von der Übergabeöffnung 29b-AUF (Offen-Stellung) zu der Übergabeöffnung 29a-AUF ist in 3A auch verdeutlicht.
  • Die 4 zeigt ein hydraulisches Schema, welches in Zusammenschau mit den anderen Figuren einen bevorzugten Anwendungsfall für eine mehrflutige Flügelzellenpumpe 1' verdeutlicht, die bevorzugt einen elektromotorischen Antrieb E und eine zugehörige Leistungselektronik LE umfasst.
  • Die auch als erstes Pumpenmodul bezeichnete erste Förderkammer 24 der Flügelzellenpumpe 1' fördert beispielsweise über eine Fluid-Vorlaufleitung VL30a von der Saugseite der Pumpe 1' bei Bezugszeichen 28a Fluid F aus einem Fluidsumpf S zur Druckseite des Pumpenmoduls 24 bei Bezugszeichen 30a in ein Kühlmittelsystem 100. Über eine Rücklaufleitung RL30a wird das Kühlmittel F, nachdem es im Kühlmittelsystem 100 verwendet worden ist, zu dem Fluidsumpf S zurückgeführt.
  • Die zweite Förderkammer, die auch als zweites Pumpenmodul 26 der Flügelzellenpumpe 1' bezeichnet wird, fördert das Fluid F als Schmiermittel über eine Leitung L30b von der Saugseite bei Bezugszeichen 28b aus einem Fluidtank T zu einem zu schmierenden, nicht näher dargestellten Getriebe, beispielsweise einem Schaltgetriebe.
  • Es wird deutlich, dass die beiden Saugseiten 28a, 28b an unterschiedlichen Systemen 100, 200 angeschlossen sind, so dass saugseitig keine Umschaltventile oder dergleichen benötigt werden.
  • Dieser Vorteil gilt auch für die Druckseiten 30a, 30b, die analog unterschiedlichen Systemen 100, 200 zugeordnet sind, so dass auch hier keine Umschaltventile oder dergleichen benötigt werden.
  • Im konkreten Einsatzfall wird beispielsweise mit dem ersten Pumpenmodul 24 ein Volumenstrom von V1 = 50 l/min bei einem Förderdruck von beispielsweise 0,2 bar gefördert.
  • Im zweiten Pumpenmodul 26 wird ein Volumenstrom von V2 = 5 l/min bei einem Förderdruck von beispielsweise 10 bar gefördert.
  • Die Flügelzellenpumpe 1' baut somit im Schmiermittelbetrieb gemäß den 2A und 2B und zugehöriger Beschreibung bei einem Volumenstrom von V2 < 5 l/min über das zweite Pumpenmodul 26 beispielsweise in einem Druckspeicher 201, der stromabwärts des Auslasskanals 30b angeordnet ist, einen Förderdruck von beispielsweise 10 bar auf.
  • Das druckabhängig selbstregelnde Regelventil 40 befindet sich (wenn der Druckspeicher 201 beispielsweise 10 bar aufweist) dann in der Offenstellung 40; II, in der der Überströmkanal 29-AUF (Offen-Stellung) geöffnet ist.
  • Wird im Schmiermittelkreislauf Schmiermittel benötigt, sinkt der Systemdruck im Bereich des zweiten Pumpenmoduls 26 auf einen niedrigeren Systemdruck, beispielsweise auf 6 bar ab, so dass das Regelventil 40, wie zuvor erläutert, von seiner Offenstellung 40; II in seine Schließstellung 40; I kommt, da der niedrigere Systemdruck automatisch selbstregelnd zur Verstellung des Kolbens des Regelventils 40, wie in 2B dargestellt ist, führt.
  • Das in 4 dargestellte Regelventil 40 fördert nun über den in 4 dargestellten Überströmkanal 29 das Fluid F aus dem zweiten Pumpenmodul 26 zusätzlich über die Vorlaufleitung VL30a in das erste Pumpenmodul 24 und somit in das Kühlmittelsystem 100 und wird somit in vorteilhafter Weise zeitweise umgelenkt, wonach es über die Rücklaufleitung RL30a zum Fluidsumpf S oder zum Fluidtank T zurückgeführt wird.
  • Durch die Beschreibung wird deutlich, dass die Flügelzellenpumpe 1' in einem Betriebsmodus M1+M2 betrieben werden kann, bei der sowohl die Kreislaufkühlung mittels des ersten Systems, insbesondere des Kühlsystems 100 als auch gleichzeitig die Schmiermittelversorgung mittels des zweiten Systems, insbesondere des Schmiermittelsystems 200 stattfindet.
  • Kommt das Regelventil 40 in seine Offenstellung 40; II, in der das Schmiermittelsystem nicht mit Fluid F versorgt wird, weil der Auslasskanal 30b-ZU (Zu-Stellung) geschlossen ist und der Überströmkanal 29-AUF (Offen-Stellung) geöffnet ist, findet ein Betriebsmodus M1 statt, bei dem nur die Kreislaufkühlung mittels des Kühlsystems 100 aktiv ist, wobei zusätzliches Fluid zum Kühlkreislauf gefördert wird.
  • Kommt das Regelventil in seine Schließstellung I, in der das Schmiermittelsystem mit Fluid F versorgt wird, weil der Auslasskanal 30b-AUF geöffnet und der Überströmkanal 29-ZU (Geschlossen-Stellung) geschlossen ist, finden die Betriebsmodi M1 und M2 gleichzeitig statt, sodass die Kühlung mittels des Kühlsystems 100 und die Schmierung mittels des Schmiermittelsystems aktiv sind.
  • Durch die beschriebene Lösung ist der Aufwand insgesamt - gegenüber zwei separaten Pumpen - geringer, denn es wird nur eine Pumpe 1' mit nur einem Antrieb und integriertem Regelventil 40 benötigt, wodurch geringere Herstellungs- und Montagekosten sowie Platzbedarf erreicht werden. Es sind in vorteilhafter Weise zwei Bedarfsstellen 100, 200 selbstregelnd mit Fluid F versorgbar, das heißt die Pumpe 1' gewährleistet eine Schmiermittelversorgung der zweiten Bedarfsstelle 200 mit Fluid F selbstregelnd nach Bedarf, ohne dass weitere Absperrarmaturen benötigt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    mehrflutige Pumpe, Flügelzellenpumpe (Stand der Technik)
    1'
    mehrflutige Pumpe, Flügelzellenpumpe (Erfindung)
    10
    Stator
    11
    Gehäuse
    11.1
    gehäuseseitige Stützfläche des Federelementes 40.4
    12
    Rotor
    13
    Außenwandung des Grundkörpers 16 des Rotors 12
    14
    Antriebswelle, Welle
    15
    Deckel
    16
    zylindrischer Grundkörper
    18
    Verdrängungselement, Flügel, (Drehschieber)
    20
    Stirnseite eines Verdrängungselementes/Flügels 18
    22
    Innenwandung des Stators 10
    24
    erste Förderkammer,
    V1
    Volumen der ersten Förderkammer
    V24
    spezifischer Volumenstrom der ersten Förderkammer
    26
    zweite Förderkammer
    V2
    Volumen der zweiten Förderkammer
    V26
    spezifischer Volumenstrom der zweiten Förderkammer
    28a, 28b
    Einlasskanal
    29
    Überströmkanal zwischen 30b und 30a
    29-AUF
    Überströmkanal offen, wenn 29b-AUF
    29-ZU
    Überströmkanal geschlossen, wenn 29b-ZU
    29a
    Übergabeöffnung des Überströmkanals bei 30a
    29a-AUF
    Übergabeöffnung des Überströmkanals bei 30a (stets offen)
    29b-AUF
    Übergabeöffnung des Überströmkanals bei 30b AUF
    29b-ZU
    Übergabeöffnung des Überströmkanals bei 30b ZU
    30a, 30b
    Auslasskanal
    30a-AUF
    Auslasskanal AUF
    30b-AUF
    Auslasskanal AUF
    30b-ZU
    Auslasskanal ZU
    28a, 24, 30a
    erstes Pumpenmodul
    28b, 26, 30b
    zweites Pumpenmodul
    40
    Regelventil
    I
    Schließstellung Regelventil 40, wenn 30b-AUF (Schmiermittelbetrieb)
    40, I
    Schließstellung Regelventil 40
    II
    Offenstellung Regelventil 40, wenn 30b-ZU (kein Schmiermittelbetrieb)
    40, II
    Offenstellung Regelventil 40
    40-ZU
    Regelventil, Überströmkanal ZU und 30b-AUF (2A, 2B)
    40-AUF
    Regelventil, Überströmkanal AUF und 30b-ZU (3A, 3B)
    40.1
    erster Kolbensitz
    40.11
    Ringfläche des ersten Kolbensitzes
    40.12
    Mantelfläche des ersten Kolbensitzes
    40.13
    Stirnfläche des ersten Kolbensitzes
    40.2
    zweiter Kolbensitz
    40.22
    Mantelfläche des zweiten Kolbensitzes
    40.24
    Stützfläche des Federelementes im zweiten Kolbensitz
    40.3
    Kolbenstange
    40.4
    Federelement
    41
    Regelventilkanal im Gehäuse 11
    50
    Führungsnut
    52
    Zuführung Fluid
    54
    Abdichtungsbereich
    100
    erstes Bedarfssystem, Kühlmittelsystem
    200
    zweites Bedarfssystem, Schmiermittelsystem
    X
    Längsachse der mehrflutigen Pumpe
    P
    Pfeil Drehrichtung von 12, 16
    F
    Fluid
    E
    Antrieb
    LE
    Leitungselektronik
    L30b
    Leitung
    VL30a
    Fluid-Vorlaufleitung
    RL30a
    Rücklaufleitung
    S
    Fluidsumpf
    T
    Fluidtank
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0609820 A1 [0003, 0004]
    • WO 2002/084122 A2 [0004]
    • WO 2004/113729 A1 [0005]
    • GB 658100 A [0005]
    • DE 102008006289 A1 [0006]
    • DE 10125260 A1 [0007]
    • DE 3012373 A1 [0008]

Claims (9)

  1. Registerpumpe (1') mit einem eine Förderkammer (24, 26) bildenden Gehäuse (11), das einen Stator (10) bildet, wobei der in dem Gehäuse (11) gelagerte Rotor (12, 16) gegenüber dem Stator (10) derart angeordnet ist, dass zwischen Stator (10) und Rotor (12, 16) mindestens zwei voneinander getrennte Förderkammern (24, 26) als Register ausgebildet sind, die jeweils einen Einlasskanal (28a, 28b) mit einer Einlassmündung und jeweils einen Auslasskanal (30a, 30b) mit einer Auslassmündung aufweisen, sodass über die mindestens zwei Auslassmündungen der Auslasskanäle (30a, 30b) mindestens zwei Bedarfsstellen (100, 200) mit einem Fluid (F) versorgbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zweiten Förderkammer (26) und der Auslassmündung des zu der zweiten Förderkammer (26) gehörigen Auslasskanals (30b) in einem in dem Gehäuse (11) ausgebildeten Regelventilkanal (41) ein Regelventil (40) angeordnet ist, wobei der Regelventilkanal (41) eine Übergabeöffnung (29b) zu einem Überströmkanal (29) aufweist, die in einer Schließstellung (40; I) des Regelventils (40) von dem Regelventil (40) geschlossen gehalten ist, wobei die Übergabeöffnung (29b) in einer Offenstellung (40; II) des Regelventils (40) von dem Regelventil (40) freigegeben wird und geöffnet ist, sodass das Fluid (F) in der Offenstellung (40; II) des Regelventils (40) durch den Überströmkanal (29) zu einer anderen Übergabeöffnung (29a) des Fluids (F) strömt, die mit dem anderen Auslasskanal (30a) der anderen Auslassmündung der ersten Förderkammer (24) in Verbindung steht.
  2. Registerpumpe (1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (40) einen ersten und einen zweiten Kolbensitz (40.1, 40.2) aufweist, wobei der erste Kolbensitz (40.1) eine Mantelfläche (40.12) aufweist, welche den zu der zweiten Förderkammer (26) gehörenden Auslasskanal (30b) in der Offenstellung (40; II) des Regelventils (40) verschließt, indem die Mantelfläche (40.12) des ersten Kolbensitzes (40.1) in einem Bereich eines Regelventilkanals (41) an einer Innenwandung des Regelventilkanals (41) anliegt, in dem der zu der zweiten Förderkammer (26) gehörende Auslasskanal (30B) verschlossen ist, wobei der zweite Kolbensitz (40.2) des Regelventils (40) gleichzeitig die in der Innenwandung des Regelventilkanals (41) angeordnete Übergabeöffnung (29b) in der Offenstellung (40; II) des Regelventils (40) freigibt, wodurch die Übergabeöffnung (29b) geöffnet ist.
  3. Registerpumpe (1') nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (40) den ersten und den zweiten Kolbensitz (40.1, 40.2) aufweist, wobei der erste Kolbensitz (40.2) die Mantelfläche (40.12) aufweist, die den zu der zweiten Förderkammer (26) gehörenden Auslasskanal (30b) in der Schließstellung (40; I) des Regelventils (40) freigibt, indem die Mantelfläche (40.12) des ersten Kolbensitzes (40.1) jetzt in einem Bereich des Regelventilkanals (41) an einer Innenwandung des Regelventilkanals (41) anliegt, die den zu der zweiten Förderkammer (26) gehörenden Auslasskanal (30b) nicht verschließt, wobei die Mantelfläche (40.22) des zweiten Kolbensitzes (40.2) des Regelventils (40) gleichzeitig die in der Innenwandung des Regelventilkanals (41) angeordnete Übergabeöffnung (29b) in der Schließstellung (40; I) des Regelventils (40) verschließt, wodurch die Übergabeöffnung (29b) geschlossen ist.
  4. Registerpumpe (1') nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Regelventil (40) auf dem gegenüber dem Gehäuse (11) vorgespannten Federelement (40.4) abstützt, wobei ein vorgebbarer zweiter Systemdruck, der den ersten vorgebbaren Systemdruck nach Anspruch 4 in dem Regelventilkanal (41) übersteigt, zumindest auf eine Ringfläche (40.11) des ersten Kolbensitzes (40.1) gegen die Vorspannfederkraft des Federelementes (40.4) drückt, wodurch das Regelventil (40) gegen die Vorspannfederkraft des Federelementes (40.4) in die Offenstellung (40; II) gedrückt wird, bei der die Übergabeöffnung (29b) offen und der zu der zweiten Förderkammer (26) gehörende Auslasskanal (30b) in der Zu-Stellung (30b-Zu) geschlossen ist.
  5. Registerpumpe (1') nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Regelventil (40) auf einem gegenüber dem Gehäuse (11) vorgespannten Federelement (40.4) abstützt, dessen Vorspannfederkraft das Regelventil (40) bei einem vorgebbaren in dem Regelventilkanal (41) wirkenden ersten Systemdruck in die Schließstellung (40; I) drückt, bei der die Übergabeöffnung (29b) geschlossen und der zu der zweiten Förderkammer (26) gehörende Auslasskanal (30b) in der Auf-Stellung (30b-AUF) geöffnet ist.
  6. Registerpumpe (1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (40) innerhalb des Gehäuses (11) die Schließstellung (40; I) einnimmt, sodass über die Förderkammern (24, 26) ein vorgebbares gleiches oder unterschiedliches Volumen förderbar ist, sodass im Gebrauch der Registerpumpe (1') in einem kombinierten ersten und zweiten Betriebsmodus (M1 und M2) jeweils ein spezifischer Volumenstrom (V24, V26) des Fluids (F) bei einem vorgebbaren spezifischen Systemdruck in den Förderkammern (24, 26) über die Auslasskanäle (30a, 30b) zumindest zwei voneinander getrennten Fluid-Bedarfsstellen (100, 200) förderbar ist.
  7. Registerpumpe (1') nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Gebrauch der Registerpumpe (1') in dem kombinierten ersten und zweiten Betriebsmodus (M1 und M2) der Systemdruck in der zweiten Förderkammer (26) zwischen zwei Systemdrücken, dem ersten Systemdruck und dem zweiten Systemdruck bedarfsabhängig ändert, sodass das Regelventil (40) selbstregelnd schließt (40; I) und öffnet, sodass über die Auslasskanäle (30a, 30b) • bei einem Regelventil (40) in Schließstellung (40; I) ein kombinierter erster und zweiter Betriebsmodus (M1 und M2) zur getrennten Versorgung der Fluid-Bedarfsstellen (100, 200) und • bei einem Regelventil (40) in Offenstellung (40; II) nur ein erster Betriebsmodus (M1) gefahren wird, bei dem der spezifische Volumenstrom (V26) der zweiten Förderkammer (26) über den Überströmkanal (29) mit dem spezifischen Volumenstrom (V24) der ersten Förderkammer (24) zusammengeführt wird, um eine der Fluid-Bedarfsstellen (100) zu versorgen.
  8. Registerpumpe (1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Registerpumpe (1') eine Flügelzellenpumpe ist.
  9. Registerpumpe (1') nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (12) auf einer Antriebswelle (14), die auf einer axialen Achse (X) angeordnet ist, drehbar gelagert angeordnet ist, wobei der Rotor (12) einen Grundkörper (16) und im Grundkörper (16) in radialer Richtung (R) zur axialen Achse (X) beweglich angeordnete Verdrängungselemente (18) aufweist, wobei die Kontur der Stirnseite (20) der Verdrängungselemente (18) an die Kontur der Innenwandung (22) des Stators (10) angepasst sind und die Verdrängungselemente (18) mit ihrer Stirnseite (20) entlang der Innenwandung (22) des Stators (10) dichtend geführt ist, wobei die Verdrängungselemente (18) in einer zwei Förderkammern (24, 26) ausbildenden Hohlkammer um die Achse (X) rotieren, wobei die mindestens zwei Förderkammern (24, 26) in radialer Richtung zur Achse (X) jeweils durch die Innenwandung (22) des Stators (10) und durch eine Außenwandung (13) des Grundkörpers (16) des Rotors (12) und in axialer Richtung beidseitig durch statorseitige Abschlusselemente begrenzt sind, wobei die Förderkammern (24, 26) gegeneinander abgedichtet sind und jeder der mindestens zwei Förderkammern (24, 26) ein Einlasskanal (28a, 28b) und ein Auslasskanal (30a, 30b) zugeordnet sind, die als Öffnungen in dem Stator (10) ausgebildet sind, wobei die Innenwandung (22) des Stators (10) gegenüber der Außenwandung (13) des Grundkörpers (16) des Rotors (12) derart gewählt ist, dass die mindestens zwei Förderkammern (24, 26) unterschiedliche Volumina aufweisen, wodurch mittels der nur eine Antriebswelle (14) aufweisenden Pumpe (1') in Abhängigkeit der Umdrehungszahl und in Abhängigkeit eines vorgebbaren Gegendruckes des an die Auslasskanäle (30a, 30b) angeschlossenen Systems je Förderkammer (24, 26) unterschiedliche spezifische Volumenströme (V24, V26) förderbar sind.
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