DE19962554C2 - Regelbare Pumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine regelbare Pumpe, insbeson­ dere Flügelzellenpumpe, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Aus der US 4,558,998 ist eine gattungsgemäße regelbare Pumpe bekannt, bei der zur Begrenzung der Lageänderung des Hubrings zwei Anschläge vorgesehen sind, die sepa­ rat am Hubring als zapfenförmige Ausbildungen ausge­ bildet sind und von einer äußeren Umfangsfläche am Hubring radial abstehen. Derartige Anschläge sind je­ doch bei der Herstellung des Hubrings mit einem zu­ sätzlichen Fertigungsaufwand verbunden und führen zu einer geringen Flächenanlage des Hubrings an der In­ nenseite des Gehäuses, so daß nachteilige Verschleiß­ spuren auftreten können.

Eine regelbare Pumpe mit radial verschiebbaren Flügeln und einem Hubring, dessen Exzentrizität mittels eines Regelkolbens einstellbar ist, wobei ein Zapfen des Hubringes zwischen einer Gegenhalterung mit einer Druckfeder und einem Regelkolben liegt, ist aus der DE 33 33 647 C2 bekannt. Die Lage des Hubringes bestimmt die Größe der Exzentrizität und damit die Förderlei­ stung der Pumpe. Der Regelkolben wird zur Einstellung der Exzentrizität zwischen dem Gehäuse und dem Zapfen bzw. Nocken des Hubringes verspannt. Zwischen dem Zap­ fen und dem Regelkolben tritt entsprechend eine Lini­ enbelastung auf. In der Praxis hat sich nun ergeben, daß nach Dauerläufen sich sowohl am Regelkolben als auch an dem Zapfen des Hubringes starke Verschleißspu­ ren zeigen. Durch die hochdynamischen Belastungen, die auf den Hubring wirken, wird dieser zu einer Schwing­ bewegung angeregt, die ausschließlich über die Linien­ berührung auf den Zapfen des Hubringes bzw. den Regel­ kolben übertragen wird. Diese Schwingbewegungen sind eine der Hauptursachen für die erheblichen Verschlei­ ßerscheinungen. Durch den Verschleiß kann es zu Verän­ derungen, nämlich einer Vergrößerung der Exzentrizi­ tät, kommen, was im ungünstigsten Falle zu einem Klem­ men der rotierenden Teile und damit zu einem Ausfall der Pumpe führt.

Zum weiteren Stand der Technik wird auf die DE 43 02 610 A1 verwiesen, die eine Schmiermittelpumpe zeigt, wobei über eine Temperatur- und/oder Drehzahlerfassung eine zusätzliche unabhängige Begrenzung der Förderlei­ stung stattfinden soll. Hierzu ist ein keilförmiges Stellglied vorgesehen, das am Umfang des Hubringes in Linienberührung anliegt und das die Exzentrizität des Hubringes zusammen mit dem Regelkolben beeinflußt bzw. regelt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine regelbare Flügelzellenpumpe der eingangs erwähn­ ten Art zu schaffen, bei der Verschleißerscheinungen soweit wie möglich vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Pa­ tentanspruch genannten Merkmale gelöst.

Dadurch, daß der Zapfen des Hubringes nicht mehr zwi­ schen dem Regelkolben und der Gegenhalterung in einer Linienberührung eingeklemmt ist, sondern daß erfin­ dungsgemäß nunmehr eine Flächenanlage gegeben ist, bei gleichzeitiger Entlastung des Regelkolbens, treten die nachteiligen Verschleißspuren, wie sie beim Stand der Technik der Fall sind, nicht mehr auf. Die Position des Hubringes wird nunmehr durch die Flächenanlage im Gehäuse bestimmt, wodurch der Kolben frei gelagert sein kann. Auf diese Weise werden die bisher bekannten Verspannungen des Hubringes bzw. dessen Zapfens und des Kolbens vermieden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen erge­ ben sich aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Die einzige Figur zeigt einen Querschnitt durch eine regelbare Flügelzellenpumpe. Anstelle einer Realisie­ rung der erfindungsgemäßen Lösung mit einer Flügelzel­ lenpumpe, können auch andere Pumpen, wie z. B. Innen­ zahnradpumpen in entsprechender Ausführungsform vorge­ sehen sein.

Grundsätzlich ist der Aufbau der dargestellten und nachfolgend beschriebenen Flügelzellenpumpe nebst Wir­ kungsweise bekannt, weshalb nur auf die für die Erfin­ dung wesentlichen Teile näher eingegangen wird.

In einem Gehäuse 1 der Flügelzellenpumpe ist ein Hub­ ring 2 über einen Lagerzapfen 3 an einer Seite schwenkbar in dem Gehäuse 1 gelagert.

Im Inneren des Hubringes 2 befindet sich ein Rotor bzw. eine Antriebswelle 4, ein Rotorkörper 5, auch Pumpenläufer genannt, in welchem mehrere über den Um­ fang verteilt angeordnete radial verschiebbare Flügel angeordnet sind, und ein Führungsring 7 zur radialen inneren Abstützung der Flügel 6 gegen den Hubring 2.

Die Flügelzellenpumpe weist weiterhin in bekannter Weise eine Druckniere 8, die mit einem nicht darge­ stellten Auslaß verbunden ist, und eine Saugniere 9 auf, die mit einem ebenfalls nicht dargestellten Ein­ laß verbunden ist.

Der Hubring 2 ist an seinem Außenumfang mit einem Stellringnocken bzw. Zapfen 10 versehen. Der Zapfen 10 liegt zwischen einer Federvorspannung 11 mit einer Feder, die sich an ihrem einen Ende an dem Gehäuse 1 abstützt, während sie mit ihrem anderen Ende an den Zapfen 10 angedrückt ist. Auf der von dieser Seite abgewandten Seite liegt ein Regelkolben 12 mit seiner vorderen Stirnwand an. Der Regelkolben 12 besitzt auf seiner Rückseite eine Druckkammer 13, welche in be­ kannter Weise zum Verschieben des Regelkolbens druck­ beaufschlagt ist.

Die in der Figur dargestellte Flügelzellenpumpe befin­ det sich in der Lage mit der maximalen Exzentrizität. Dies bedeutet, der Regelkolben 12 befindet sich in seiner eingefahrenen bzw. zurückgefahrenen Position, während die Feder 11 bis zu ihrer maximalen Stellung ausgefahren ist. In dieser Position besitzt die Flü­ gelzellenpumpe ihre maximale Förderleistung. Im Unter­ schied zu den bekannten Lösungen ist der Regelkolben 12 jedoch in diesem Falle frei gelagert bzw. der Zap­ fen 10 ist nicht mehr zwischen der Feder 11 und dem Regelkolben 12 fest eingeklemmt. Der Hubring 2 liegt vielmehr mit einem Anlageteil 14 seiner äußeren Um­ fangswand an einer Anlagefläche 15 der Innenseite des Gehäuses 1 an. In der maximalen Exzentrizitätsstellung des Hubringes 2 kann der Regelkolben 12 völlig entlastet sein bzw. liegt gegebenenfalls an ihm kein Druck mehr an. Das Anlageteil 14 der Umfangswand, mit wel­ chem der Hubring 2 an dem Gehäuse 1 anliegt, erstreckt sich über einen Winkelbereich von ca. 70°. Selbstver­ ständlich sind hier jedoch entsprechend den Anforde­ rungen, den Druckverhältnissen und der Größe der Flü­ gelzellenpumpe auch noch andere Winkelbereiche mög­ lich.

Um eine definierte Anlagefläche 15 an der Innenseite des Gehäuses 1 zu schaffen, ist das Gehäuse 1 auf bei­ den Seiten (bezogen auf den Umfang) der Anlagefläche 15 mit einer Aussparung bzw. einem Rücksprung 16 ver­ sehen, durch den sich eine geringfügige Durchmesser­ vergrößerung des Gehäuses 1 und damit eine definierte Anlagefläche ergibt. Gleichzeitig wird dadurch der Bearbeitungsaufwand für die Innenseite des Gehäuses 1 reduziert.

Zwischen dem Anlageteil 14 und der Anlagefläche 15 wird somit im Unterschied zum Stand der Technik, wobei auch bei maximaler Exzentrizität keine Berührung zwi­ schen dem Hubring 2 und dem Gehäuse 1 vorgesehen ist, eine definierte Lagerung für den Hubring 2 nach Art einer Gleitlagerung geschaffen, das gegen die Schwing­ bewegungen unempfindlich ist.

Das Gehäuse 1 kann aus einem Aluminiumwerkstoff und der Hubring 2 aus einem Sinterwerkstoff bestehen, wo­ mit sich eine gute Gleitlagerpaarung im Bereich des Anlageteiles 14 des Hubrings 2 und der Anlagefläche 15 des Gehäuses 1 ergibt. Da es sich dabei um keine hoch­ wertigen Materialien handelt, wird auf diese Weise eine kostengünstig konstruktive Lösung geschaffen.

Claims (1)

1. Regelbare Pumpe, insbesondere Flügelzellenpumpe, mit einem Rotor, mit einem Rotorkörper, mit mindestens einem Führungsring, mit einem Hubring, dessen Exzent­ rizität mittels eines Regelkolbens einstellbar ist, wobei ein Zapfen des Hubringes zwischen einer Feder­ vorspannung und dem Regelkolben liegt, und wobei die maximale Exzentrizität des Hubrings begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei maximaler Exzentrizität der Hubring (2) mit seiner vorsprungslosen Umfangswand an einer Anlagefläche (15) an der Innenseite des Gehäuses (1) anliegt, wobei sich die Anlagefläche (15) über einen Winkel von ca. 70° erstreckt, und daß das Gehäuse (1) auf beiden Seiten der Anlagefläche (15) mit einer Aussparung bzw. einem Rücksprung (16) versehen ist.