DE20113784U1 - Variable-speed vane pump - Google Patents

Variable-speed vane pump

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Description

Mengenregelbare FlügelzellenpumpeFlow-adjustable vane pump

Die Erfindung betrifft eine Mengenregelbare Flügelzellenpumpe mit den im Oberbegriff des Schutzanspruches 1 genannten Merkmalen.The invention relates to a quantity-adjustable vane pump with the features mentioned in the preamble of claim 1.

Vorbekannt sind durch die Schrift DE 44 28 410 C2 gattungsgemäße Flügelzellenpumpen, deren Fördervolumen durch Verstellung eines schwenkbaren Stellringes eingestellt bzw. geregelt wird. Durch Verschwenken des Stellringes, der den Arbeitsraum der Flügelzellenpumpe umschließt, wird die Achse des Stellringes gegenüber dem Rotor verstellt. Die Änderung der Exzentrizität verändert das Volumen der einzelnen Flügelzelleneinheiten und somit die Fördermenge der Flügelzellenpumpe. Die Regeleinrichtung zur Verstellung des Stellringes besteht aus einem mit Förderdruck beaufschlagten Stellkolben und einer Rückstellfeder, die auf einem am Stellring angeordnetem Stellzapfen wirken. Der Stellkolben und die Rückstellfeder sind auf der selben Seite des Stellzapfens angeordnet, wobei die Achse des Verstellkolbens gegenüber der Pumpenachse um 90° versetzt ist. Entsprechend dem Verhältnis zwischen Förderdruck und der Kraft der Rückstellfeder erfolgt eine Verstellung des Stellringes und somit eine Einstellung des Fördervolumens.Vane pumps of this type are already known from document DE 44 28 410 C2, the delivery volume of which is set or regulated by adjusting a pivoting adjusting ring. By pivoting the adjusting ring, which encloses the working space of the vane pump, the axis of the adjusting ring is adjusted relative to the rotor. The change in eccentricity changes the volume of the individual vane units and thus the delivery rate of the vane pump. The control device for adjusting the adjusting ring consists of an adjusting piston subjected to delivery pressure and a return spring, which act on an adjusting pin arranged on the adjusting ring. The adjusting piston and the return spring are arranged on the same side of the adjusting pin, with the axis of the adjusting piston offset by 90° from the pump axis. The adjusting ring is adjusted and the delivery volume is thus adjusted according to the relationship between the delivery pressure and the force of the return spring.

Eine weitere gattungsgemäße mengenregelbare Flügelzellenpumpe ist aus der DE 28 06 965 A1 bekannt. Die Rückstellfeder und der Verstellkolben zur Verstellung der Exzentrizität des Stellringes sind dabei jeweils an den gegenüberliegenden Seiten des Stellringes angeordnet.Another generic, volume-adjustable vane pump is known from DE 28 06 965 A1. The return spring and the adjusting piston for adjusting the eccentricity of the adjusting ring are each arranged on the opposite sides of the adjusting ring.

Alle an sich bekannten Verstelleinrichtungen zur Verstellung des Stellringes einer mengenregelbaren Flügelzellenpumpe und damit zur Einstellung und Regelung des Fördervolumens sind derart angeordnet, dass die Achse der Verstelleinrichtung gegenüber der Achse der Flügelzellenpumpe um 90° versetzt ist. Durch die Anordnung der entsprechenden Verstelleinrichtungen erhöht sich zwangsweise die Baubreite der Flügelzellenpumpe. Beim Einbau der Flügelzellenpumpe, beispielsweise als Schmiermittelpumpe für die Druckerzeugung bei einem druckumlaufgeschmierten Verbrennungsmotor, ist nur ein begrenzter Einbauraum vorhanden, so dass bei verhältnismäßig breit ausgeführten Flügelzellenpumpen Einbauprobleme auftreten können. All known adjustment devices for adjusting the adjusting ring of a volume-adjustable vane pump and thus for setting and regulating the delivery volume are arranged in such a way that the axis of the adjustment device is offset by 90° from the axis of the vane pump. The arrangement of the corresponding adjustment devices inevitably increases the width of the vane pump. When installing the vane pump, for example as a lubricant pump for generating pressure in a pressure-circulation-lubricated combustion engine, there is only a limited installation space available, so that installation problems can arise with relatively wide vane pumps.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine gattungsgemäße Flügelzellenpumpe eine Regeleinrichtung zur Einstellung des Fördervolumens zu scharfen, die einen einfachen, auf die Kurbelgehäuseverhältnisse anpassbaren Aufbau aufweist.The invention is based on the object of providing a control device for adjusting the delivery volume for a generic vane pump, which has a simple structure that can be adapted to the crankcase conditions.

Diese Aufgabe wird bei gattungsgemäßen Flügelzellenpumpen erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Schutzanspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the invention in the case of generic vane pumps by the characterizing features of claim 1.

Durch die Anordnung der mit Förderdruck beaufschlagten Verstelleinrichtung zur Verstellung der Exzentrizität des Stellringes achsparallel zum Gehäuse und zum Rotor ist die Baugröße der Flügelzellenpumpe an die vorhandenen Einbauverhältnisse, insbesondere bei einem Einbau in ein Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors, anpassbar. Durch die Veränderung der Lage der Verstelleinrichtung in der Flügelzellenpumpe erhält man eine längere, jedoch weniger breite Baugröße der Flügelzellenpumpe. Dadurch wird die Flügelzellenpumpe an die vorhandenen Einbauverhältnisse angepasst.By arranging the adjustment device, which is subjected to delivery pressure and is used to adjust the eccentricity of the adjusting ring, parallel to the housing and the rotor, the size of the vane pump can be adapted to the existing installation conditions, particularly when installed in the crankcase of an internal combustion engine. By changing the position of the adjustment device in the vane pump, a longer but less wide size of the vane pump is obtained. This adapts the vane pump to the existing installation conditions.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben, sie werden in der Beschreibung zusammen mit ihren Wirkungen erläutert.Further advantageous embodiments are described in the subclaims; they are explained in the description together with their effects.

An Hand einer Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:An embodiment of the invention is described below with reference to a drawing. The accompanying drawings show:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe im Querschnitt,Fig. 1: a schematic representation of the vane pump according to the invention in cross section,

Fig. 2: ein Detail der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe gemäß Figur 1 inFig. 2: a detail of the vane pump according to the invention according to Figure 1 in

Seitenansicht,side view,

Fig. 3: den Schnitt A-A gemäß Figur 2,Fig. 3: the section A-A according to Figure 2,

Fig. 4: eine Variante der erfindungsgemäßen Lösung entsprechend demFig. 4: a variant of the inventive solution according to the

Schnitt A-A gemäß der Figur 2 gesehen.Section A-A as seen in Figure 2.

• · · ■· · ■

Die an sich bekannte Flügelzellenpumpe besteht aus einem Gehäuse 1, in dem ein umlaufender Rotor 4 und ein um eine Welle 3 schwenkbar gelagerter Stellring 2 angeordnet sind. Die volumenveränderlichen Flügelzelleneinheiten der Flügelzellenpumpe werden durch den Umfang des Rotors 4, der Innenfläche des Stellringes 2 sowie durch die schubbeweglich in radialen Schlitzen des Rotors 4 geführten Flügel 5 begrenzt. Die Regelung und Einstellung des Fördervolumens der Flügelzellenpumpe erfolgt durch ein Verstellen der Exzentrizität des Stellringes 2 gegenüber dem Rotor 4, indem der Stellring 2 mittels einer Verstelleinrichtung 6 um die Welle 3 verschwenkt wird.The vane pump known per se consists of a housing 1 in which a rotating rotor 4 and an adjusting ring 2 pivotably mounted about a shaft 3 are arranged. The volume-variable vane cell units of the vane cell pump are limited by the circumference of the rotor 4, the inner surface of the adjusting ring 2 and by the vanes 5 which are guided in radial slots of the rotor 4. The control and adjustment of the delivery volume of the vane cell pump is carried out by adjusting the eccentricity of the adjusting ring 2 relative to the rotor 4 by pivoting the adjusting ring 2 about the shaft 3 using an adjusting device 6.

Erfindungsgemäß ist die mit Förderdruck beaufschlagte Verstelleinrichtung 6 zur Verstellung der Exzentrizität des Stellringes 2 achsparallel zum Gehäuse 1 und zum Rotor 4 angeordnet. Die Verstelleinrichtung 6 wirkt entgegen der Wirkrichtung einer Rückstellfeder 8 auf einen am Stellring 2 angeordneten Zapfen 7. Die Rückstellfeder kann, wie in Figur 1 dargestellt, direkt am Zapfen 7 des Stellringes 2 oder am Außenumfang des Stellringes 2 wirkend angeordnet sein. Die Anordnung der Rückstellfeder 8 erfolgt aber immer entgegen der Wirkrichtung der Verstelleinrichtung 6. In der Figur 1 ist der Zapfen 7 und die Verstelleinrichtung 6 zur Verstellung des Stellringes 2 gegenüber dem als Welle 3 ausgebildeten Drehpunkt der Stelleinrichtung 2 angeordnet. Die Verstelleinrichtung 6 und der am Stellring 2 angeordnete Zapfen 7 kann auch, wie mit dem Bezugszeichen 11 angedeutet, an einer beliebigen Stelle am Umfang des Stellringes 2 angeordnet sein.According to the invention, the adjusting device 6, which is subjected to delivery pressure and is used to adjust the eccentricity of the adjusting ring 2, is arranged axially parallel to the housing 1 and the rotor 4. The adjusting device 6 acts against the direction of action of a return spring 8 on a pin 7 arranged on the adjusting ring 2. The return spring can, as shown in Figure 1, be arranged to act directly on the pin 7 of the adjusting ring 2 or on the outer circumference of the adjusting ring 2. The arrangement of the return spring 8 is always counter to the direction of action of the adjusting device 6. In Figure 1, the pin 7 and the adjusting device 6 for adjusting the adjusting ring 2 are arranged opposite the pivot point of the adjusting device 2, which is designed as a shaft 3. The adjusting device 6 and the pin 7 arranged on the adjusting ring 2 can also be arranged at any point on the circumference of the adjusting ring 2, as indicated by the reference number 11.

In der Figur 2 ist der am Stellring 2 angeordnete Zapfen 7 als Rollkörper ausgebildet, der in einer Verstellnut 9 der Verstelleinrichtung 6 verschiebbar gelagert ist. Eine Variante der erfindungsgemäßen Lösung sieht vor, den Zapfen 7 als Gleitkörper auszubilden. Die Längsachse der Verstellnut 9 ist gegenüber der Längsachse der Verstelleinrichtung 6 in einem Winkel angeordnet. Bei einem Verschieben der Verstelleinrichtung 6 in deren Achsrichtung verschwenkt der in der Verstellnut 9 geführte Zapfen 2 den Stellring 2 um die Welle 3.In Figure 2, the pin 7 arranged on the adjusting ring 2 is designed as a rolling body which is slidably mounted in an adjusting groove 9 of the adjusting device 6. A variant of the solution according to the invention provides for the pin 7 to be designed as a sliding body. The longitudinal axis of the adjusting groove 9 is arranged at an angle to the longitudinal axis of the adjusting device 6. When the adjusting device 6 is moved in its axial direction, the pin 2 guided in the adjusting groove 9 pivots the adjusting ring 2 around the shaft 3.

In Figur 4 ist eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Lösung dargestellt. Anstelle der Verstellnut 9 ist die Verstelleinrichtung 6 in Achsrichtung mit einer schrägen Verstellfläche 10 versehen, die in Wirkverbindung mit dem als Gleit- oder RollkörperFigure 4 shows a further variant of the solution according to the invention. Instead of the adjustment groove 9, the adjustment device 6 is provided with an inclined adjustment surface 10 in the axial direction, which is in operative connection with the sliding or rolling body

ausgebildeten Zapfen 7 des Stellringes 6 steht. Durch Verschieben der Verstelleinrichtung 6 erfolgt ebenfalls ein Verschwenken des Stellringes 2 um die Welle 3.formed pin 7 of the adjusting ring 6. By moving the adjusting device 6, the adjusting ring 2 also pivots around the shaft 3.

Die Länge der Verstellnut 9 beziehungsweise der Verstellfläche 10 und deren Winkel gegenüber der Längsachse der Verstelleinrichtung 6 wird durch das Maß „e" charakterisiert und ist abhängig von dem maximalen Verstellweg des Zapfens 7 zur Verstellung der Exzentrizität des Stellringes 2.The length of the adjustment groove 9 or the adjustment surface 10 and their angle with respect to the longitudinal axis of the adjustment device 6 is characterized by the dimension "e" and is dependent on the maximum adjustment path of the pin 7 for adjusting the eccentricity of the adjusting ring 2.

Vorteilhafterweise besteht die Verstelleinrichtung 6 aus einem mit Förderdruck beaufschlagten Verstellkolben, an dem eine entsprechende Kolbenstange zur Verstellung des Stellringes 2 angeordnet ist. Die Kolbenstange ist dabei im Bereich des Eingriffs mit dem Zapfen 7 des Stellringes 2 mit einer schrägen Verstellfläche 10 oder mit einer entsprechend ausgebildeten Verstellnut 9 versehen.The adjustment device 6 advantageously consists of an adjustment piston subjected to delivery pressure, on which a corresponding piston rod is arranged for adjusting the adjusting ring 2. The piston rod is provided with an inclined adjustment surface 10 or with a correspondingly designed adjustment groove 9 in the area of engagement with the pin 7 of the adjusting ring 2.

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of reference symbols used

11 GehäuseHousing 22 StellringAdjusting ring 33 WelleWave 44 Rotorrotor 55 Flügelwing 66 VerstelleinrichtungAdjustment device 77 Zapfencone 88th RückstellfederReturn spring 99 VerstellnutAdjustment groove 1010 VerstellflächeAdjustment area 1111 AnordnungsvarianiArrangement variants ee Verstellungadjustment

Claims (5)

1. Mengenregelbare Flügelzellenpumpe folgender Bauart, - in einem ortsfesten Gehäuse mit Kanälen der Saug- und Druckseite sind mehrere, von einem umlaufenden Rotor angetriebene, volumenveränderliche Flügelzelleneinheiten angeordnet, - einen in dem Gehäuse um eine Welle schwenkbar gelagerten Stellring, indessen zylindrischen Hohlraum der umlaufende Rotor mit der volumenveränderlichen Flügelzelleneinheit angeordnet ist, - die Flügelzelleneinheiten werden untereinander durch Flügel begrenzt, die in radialen Schlitzen des Rotors schubbeweglich geführt angeordnet sind, - die äußeren Enden der Flügel gleiten in den einen Förderraum bildenden Stellring, - der Stellring ist über Überströmkanäle mit den Kanälen der Saug- und Druckseite im Gehäuse verbunden, - einem radial am Stellring angeordneten Zapfen der mit einer mit Förderdruck beaufschlagten Verstelleinrichtung zur Verstellung der Exzentrizität des Stellringes relativ zum Rotor wirktechnisch verbunden ist, - und einer am Stellring entgegen der Verstelleinrichtung wirkenden Rückstellfeder, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Förderdruck beaufschlagte Verstelleinrichtung (6) zur Verstellung der Exzentrizität des Stellringes (2) achsparallel zum Gehäuse (1) und zum Rotor (4) angeordnet ist. 1. Flow-adjustable vane pump of the following design, - in a stationary housing with channels on the suction and pressure side, several volume-variable vane cell units driven by a rotating rotor are arranged, - an adjusting ring pivotably mounted in the housing about a shaft, in the cylindrical cavity of which the rotating rotor with the variable-volume vane cell unit is arranged, - the vane cell units are limited from each other by vanes which are arranged in radial slots of the rotor so that they can move in thrust, - the outer ends of the vanes slide into the adjusting ring forming a conveying chamber, - the adjusting ring is connected to the channels on the suction and pressure side in the housing via overflow channels, - a pin arranged radially on the adjusting ring which is operatively connected to an adjusting device subjected to delivery pressure for adjusting the eccentricity of the adjusting ring relative to the rotor, - and a return spring on the adjusting ring acting against the adjustment device, characterized in that the adjusting device ( 6 ) subjected to delivery pressure for adjusting the eccentricity of the adjusting ring ( 2 ) is arranged axially parallel to the housing ( 1 ) and to the rotor ( 4 ). 2. Mengenregelbare Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der als Gleit- oder Rollkörper ausgebildete Zapfen (7) des Stellringes (2) zur Verstellung der Exzentrizität des Stellringes (2) in einer Verstellnut (9) der Verstelleinrichtung (6) gelagert ist, wobei die Längsachse der Verstellnut (9) gegenüber der Längsachse der Verstelleinrichtung (6) in einem Winkel angeordnet ist. 2. A quantity-adjustable vane pump according to claim 1, characterized in that the pin ( 7 ) of the adjusting ring ( 2 ), which is designed as a sliding or rolling body, is mounted in an adjusting groove ( 9 ) of the adjusting device ( 6 ) for adjusting the eccentricity of the adjusting ring ( 2 ), wherein the longitudinal axis of the adjusting groove ( 9 ) is arranged at an angle to the longitudinal axis of the adjusting device ( 6 ). 3. Mengenregelbare Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der als Gleit- oder Rollkörper ausgebildete Zapfen (7) des Stellringes (2) zur Verstellung der Exzentrizität des Stellringes (2) auf einer Verstellfläche (10) der Verstelleinrichtung (6) gelagert ist, wobei die Verstellfläche (10) gegenüber der Längsachse der Verstelleinrichtung (6) in einem Winkel angeordnet ist. 3. A quantity-adjustable vane pump according to claim 1, characterized in that the pin ( 7 ) of the adjusting ring ( 2 ), which is designed as a sliding or rolling body, is mounted on an adjusting surface ( 10 ) of the adjusting device ( 6 ) for adjusting the eccentricity of the adjusting ring ( 2 ), wherein the adjusting surface ( 10 ) is arranged at an angle with respect to the longitudinal axis of the adjusting device ( 6 ). 4. Mengenregelbare Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Verstellnut (9) oder der Verstellfläche (10) der Verstelleinrichtung (6) und deren Winkel gegenüber der Längsachse der Verstelleinrichtung (6) von der maximalen Verstellung des Stellringes (2) abhängig ist. 4. A quantity-adjustable vane pump according to claim 1 to 3, characterized in that the length of the adjusting groove ( 9 ) or the adjusting surface ( 10 ) of the adjusting device ( 6 ) and its angle with respect to the longitudinal axis of the adjusting device ( 6 ) is dependent on the maximum adjustment of the adjusting ring ( 2 ). 5. Mengenregelbare Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (6) aus einem mit Förderdruck beaufschlagten Verstellkolben und einer daran angeordneten Kolbenstange zur Verstellung des Stellringes (2) besteht. 5. A quantity-adjustable vane pump according to claims 1 to 4, characterized in that the adjusting device ( 6 ) consists of an adjusting piston subjected to delivery pressure and a piston rod arranged thereon for adjusting the adjusting ring ( 2 ).
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Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20020508

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20040921

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F04C0015040000

Ipc: F04C0014220000

R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years

Effective date: 20070830

R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years

Effective date: 20091027

R071 Expiry of right
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