DE29622888U1

DE29622888U1 - Vane pump

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Publication number: DE29622888U1
Application number: DE29622888U
Authority: DE
Original assignee: LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG
Current assignee: LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1997-07-17
Anticipated expiration: 2006-05-31

Description

Sperr flugelptimpeLocking wing pump

Die Erfindung betrifft eine Sperrflügelpumpe mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.The invention relates to a blocking vane pump with the features mentioned in the preamble of claim 1.

Sperrflüge!pumpen der gattungsgemäßen Art sind bekannt. Sie weisen ein Gehäuse auf, in dem ein Rotor in Rotation versetzt wird. Die Umfangsfläche des Rotors weist mindestens eine Steuerfläche auf, die - in Umfangsrichtung gesehen - beidseitig von Trennbereichen begrenzt wird. Die Steuerfläche und die Trennbereiche wirken mit mindestens einem Sperrflügel zusammen, der in einer Nut in der Wandung des feststehenden Gehäuses untergebracht ist und gegen die Steuerfläche gedrückt wird. Durch die Drehbewegung des Rotors werden von den SperrflügeIn begrenzte Räume mit variablen Volumina voneinander abgegrenzt. Durch die periodische Änderung der Größe der Volumina wird ein Fluid angesaugt und unter einem Überdruck wieder abgegeben .Vane pumps of this type are well known. They have a housing in which a rotor is set in rotation. The circumferential surface of the rotor has at least one control surface which - viewed in the circumferential direction - is delimited on both sides by separating areas. The control surface and the separating areas interact with at least one vane, which is housed in a groove in the wall of the stationary housing and is pressed against the control surface. The rotary movement of the rotor causes the vanes to separate limited spaces with variable volumes from one another. The periodic change in the size of the volumes causes a fluid to be sucked in and released again under excess pressure.

Es ist möglich, derartige Sperrflügelpumpen beispielsweise als LenkhiIfpumpen in KraftfahrzeugenIt is possible to use such locking vane pumps, for example as power steering pumps in motor vehicles

einzusetzen. Die Sperrflügelpumpen werden über eine Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs angetrieben, wobei die Fördermenge der Sperrflügelpumpen drehzahlabhängig ist. Hierbei ist nachteilig, daß der Rotor der Sperrflügelpumpe drehfest mit der Antriebswelle der Antriebseinrichtung gekoppelt ist, so daß sich bei unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten unterschiedliche Fördermengen einstellen. So wird beispielsweise bei schneller Autobahnfahrt eine große Fördermenge bereitgestellt, die zu diesem Zeitpunkt an sich nicht benötigt wird, da bei schneller Geradeausfahrt eine Lenkunterstützung nicht notwendig ist.to be used. The locking vane pumps are driven by a drive device of the motor vehicle, whereby the delivery rate of the locking vane pumps is dependent on the speed. The disadvantage here is that the rotor of the locking vane pump is coupled in a rotationally fixed manner to the drive shaft of the drive device, so that different delivery rates are set at different driving speeds. For example, when driving fast on the motorway, a large delivery rate is provided which is not actually needed at that time, because steering assistance is not necessary when driving fast straight ahead.

Es ist bekannt, bei Einsatz von Radialkolben-, Axialkolben- sowie Flügelzellenpumpen eine Saugdrosselung derart vorzunehmen, daß in den Ansaugbereich eine Drossel eingebaut wird, die die maximale Fördermenge der Pumpen begrenzt.It is known that when using radial piston, axial piston and vane pumps, suction throttling can be carried out in such a way that a throttle is installed in the suction area, which limits the maximum delivery rate of the pumps.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sperrflügelpumpe der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und die eine Fördermengenbegrenzung gestattet.The invention is based on the object of creating a blocking vane pump of the generic type which is simple in construction and which allows a limitation of the flow rate.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Sperrflügelpumpe mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, daß dem Saugeinlaß eine Drosselstelle und dem Druckauslaß eine druckabhängige Schließbzw. Öffnungseinrichtung zugeordnet ist, ist es in einfacher Weise möglich, eine Fördermengenbegrenzung zu realisieren. Die druckabhängige Schließ- bzw. Öffnungseinrichtung, die vorzugsweise als Rückschlagven-According to the invention, this object is achieved by a blocking vane pump with the features mentioned in claim 1. Because the suction inlet is assigned a throttle point and the pressure outlet is assigned a pressure-dependent closing or opening device, it is possible in a simple manner to implement a flow rate limitation. The pressure-dependent closing or opening device, which is preferably designed as a check valve

til ausgebildet ist, gestattet es, das an der Drosselstelle entstandene Fluid-Schaum-Gemisch derart zu beeinflussen, daß eine Komprimierung der Gasbestandteile des Öl-Schaum-Gemisches erfolgt, bevor eine Verbindung zur Druckseite der Sperrflügelpumpe freigegeben wird. Durch die Komprimierung der Gasbestandteile erfolgt eine Rücklösung dieser in der Flüssigkeit, so daß die druckabhängige Schließ- bzw. Öffnungseinrichtung erst zu einem Zeitpunkt öffnet, und damit den Weg zum Druckauslaß der Sperrflügelpumpe freigibt, zu dem das Fluid ohne Gaseinschlüsse vorliegt. Insbesondere dadurch, daß eine eindeutige Zuordnung eines Saugraums und eines Druckraums bei der Sperrflügelpumpe möglich ist, ' kann dem Entstehen von Rückwirkungen des Kompressionsvorgangs mit nur einer einfach aufgebauten, druckabhängigen Schließ- beziehungsweise Öffnungseinrichtung pro Druckraum entgegengewirkt werden.valve allows the fluid-foam mixture created at the throttle point to be influenced in such a way that the gas components of the oil-foam mixture are compressed before a connection to the pressure side of the vane pump is opened. The compression of the gas components causes them to dissolve back into the liquid, so that the pressure-dependent closing or opening device only opens at a time when the fluid is free of gas inclusions, thus opening the way to the pressure outlet of the vane pump. In particular, because a clear allocation of a suction chamber and a pressure chamber is possible in the vane pump, the occurrence of repercussions from the compression process can be counteracted with only one simply constructed, pressure-dependent closing or opening device per pressure chamber.

Für die Erfindung ist nicht entscheidend, wieviele Sperrflügel und damit Saugräume beziehungsweise Druckräume die Sperrflügelpumpe aufweist. Sind mehrere Sperrflügel vorhanden, kann jedem der Druckräume eine druckabhängige Schließ- bzw. Öffnungseinrichtung zugeordnet werden. Durch eine Überlagerung der einzelnen Volumenströme der jeweiligen Druckräume wird ein im wesentlichen pulsationsfreier Volumenstrom der Sperrflügelpumpe ermöglicht.It is not important for the invention how many locking vanes and thus suction chambers or pressure chambers the locking vane pump has. If several locking vanes are present, a pressure-dependent closing or opening device can be assigned to each of the pressure chambers. By superimposing the individual volume flows of the respective pressure chambers, an essentially pulsation-free volume flow of the locking vane pump is made possible.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung.ist vorgesehen, daß die Formgestaltung des Konturverlaufes der Steuerflächen so ausgelegt ist, daß das RücklösenIn an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the shape of the contour of the control surfaces is designed in such a way that the release

des Flüssigkeit-Schaum-Gemisches vor der druckabhängigen Schließ- bzw. Öffnungseinrichtung begünstigt wird. Die Kontur ist vorzugsweise so ausgelegt, daß eine weiche Rücklösung erfolgt, das heißt, die Komprimierung der Gasbestandteile des Flüssigkeit-Schaum-Gemisches vor der druckabhängigen Schließbzw. Öffnungseinrichtung erfolgt nicht plötzlich, sondern entsprechend der Rotation des Rotors allmählich, so daß plötzliche Volumenänderungen durch die Kondensation und Rücklösung des Gases vermieden werden. Hierdurch wird ein negativer Einfluß der mit diesem Vorgang verbundenen Druckimpulse auf die mechanische Festigkeit der Sperrfluge!pumpe und deren Förderkennlinie minimiert.of the liquid-foam mixture in front of the pressure-dependent closing or opening device. The contour is preferably designed so that a soft redissolution takes place, i.e. the compression of the gas components of the liquid-foam mixture in front of the pressure-dependent closing or opening device does not take place suddenly, but gradually in accordance with the rotation of the rotor, so that sudden volume changes due to the condensation and redissolution of the gas are avoided. This minimizes the negative influence of the pressure pulses associated with this process on the mechanical strength of the barrier pump and its delivery characteristic.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Rückseite der Sperrflügel mit dem in dem Druckraum herrschenden Druck zu beaufschlagen. Hierdurch ist sehr, vorteilhaft eine Anpassung der Flügelanpreßkraft an die Kontur des Rotors an die in dem Druckraum herrschenden dynamischen Vorgänge möglich. Die durch die Rücklösung der Gasbestandteile auftretenden Druckspitzen wirken somit gleichzeitig auf die Rückseite der Sperrflügel, so daß diese infolge der Druckspitzen nicht gegen die Kraft der Federelemente von der Kontur des Rotors abgehoben werden können. Somit wird das Entstehen von Kurzschlußverbindungen zwischen den Druckräumen und Saugräumen verhindert.In a further advantageous embodiment of the invention, the rear side of the locking vanes is subjected to the pressure prevailing in the pressure chamber. This makes it possible to adapt the vane pressure force to the contour of the rotor to the dynamic processes prevailing in the pressure chamber. The pressure peaks that occur due to the release of the gas components thus act simultaneously on the rear side of the locking vanes, so that they cannot be lifted off the contour of the rotor against the force of the spring elements as a result of the pressure peaks. This prevents the formation of short-circuit connections between the pressure chambers and suction chambers.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further advantageous embodiments of the invention result from the remaining features mentioned in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung, die eine Draufsicht auf eine geöffnete Sperrflügelpumpe zeigt, näher erläutert.The invention is explained in more detail below in an embodiment using the accompanying drawing, which shows a top view of an opened blocking vane pump.

Figur 1 zeigt ausschnittsweise eine Sperrflügelpumpe 10. Die Sperrflügelpumpe 10 besitzt ein Gehäuse 12, das eine kreisrunde Pumpenkammer 14 aufweist. Innerhalb der Pumpenkammer 14 ist ein Rotor 16, der von einer Antriebswelle 18 angetrieben werden kann, gelagert. Die Antriebswelle 18 ist über eine nicht dargestellte Kraftmaschine, beispielsweise eine Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs, antreibbar, so daß der Rotor 16 innerhalb der Pumpenkammer 14 in Rotation versetzbar ist. Im ,gezeigten Beispiel ist der Rotor 16 entgegen den Uhrzeigersinn antreibbar.Figure 1 shows a detail of a locking vane pump 10. The locking vane pump 10 has a housing 12 which has a circular pump chamber 14. A rotor 16 which can be driven by a drive shaft 18 is mounted within the pump chamber 14. The drive shaft 18 can be driven via a power machine (not shown), for example a drive machine of a motor vehicle, so that the rotor 16 can be set in rotation within the pump chamber 14. In the example shown, the rotor 16 can be driven counterclockwise.

Der Rotor 16 ist scheibenförmig ausgebildet und besitzt an seiner von einer Kreiskontur abweichenden Umfangsfläche 20 mehrere, im gezeigten Beispiel sechs, identisch ausgebildete Steuerflächen 22 und Trennbereiche 24. Die Steuerflächen 22 und Trennbereiche 24 sind - in Umfangsrichtung gesehen - immer abwechselnd vorgesehen, so daß jede Steuerfläche 22 von zwei Trennbereichen 24 begrenzt ist. Der maximale Durchmesser des Rotors 16 ist so bemessen, .daß sein Außendurchmesser im Bereich der Trennbereiche 24 praktisch dem Innendurchmesser der Umfangswandung 26The rotor 16 is disk-shaped and has several identically designed control surfaces 22 and separation areas 24 on its peripheral surface 20, which deviates from a circular contour - six in the example shown. The control surfaces 22 and separation areas 24 are always provided alternately - viewed in the peripheral direction - so that each control surface 22 is limited by two separation areas 24. The maximum diameter of the rotor 16 is dimensioned such that its outer diameter in the area of the separation areas 24 practically corresponds to the inner diameter of the peripheral wall 26.

der Pumpenkammer 14 entspricht. Der im Bereich der Trennbereiche 24 gegebene Durchmesser des Rotors 16 ist größer als dessen Durchmesser im Bereich der Steuerflächen 22, die quasi durch radial eingezogene Bereiche gebildet werden.the pump chamber 14. The diameter of the rotor 16 in the area of the separation areas 24 is larger than its diameter in the area of the control surfaces 22, which are formed by radially drawn-in areas.

In die Umfangswandung 26 sind hier radial zur Antriebswelle 18 angeordnete Nuten 28 eingebracht, in die Sperrflügel 3 0 eingesetzt sind. Die senkrecht zur Darstellungsebene von Figur 1 gemessene Breite der Sperrflügel 3 0 entspricht in etwa der Dicke des Rotors 16. Die in radialer Richtung gemessene Länge der Sperrflügel 3 0 ist geringer als die Tiefe der Nuten 28. Die Dicke der Sperrflügel 3 0 ist etwas geringer als die Breite der Nuten 28, so daß die Sperrflügel 3 0 in radialer Richtung gegen die Kraft eines elastischen Elementes, beispielsweise einer Druckfeder 32, verschieblich gelagert und geführt sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in Figur 1 lediglich in der links dargestellten Nut eine Druckfeder 32 angedeutet, wobei klar ist, daß jeder der Sperrflügel 3 0 über die Druckfeder 32 in radialer Richtung mit einer Federkraft beaufschlagt ist. Die Sperrflügel 3 0 werden von der Druckfeder 32 mit einer Druckkraft beaufschlagt und gegen die Umfangsfläche 20 des Rotors 16 gedrückt. Die Anlagefläche der Sperrflügel 30 am Rotor 16 ist hier angeschrägt, so daß sich eine praktisch linienförmige Berührung mit der Umfangsfläche 20 des Rotors 16 ergibt. Die Druckkraft der Druckfedern 32 ist so stark gewählt, daß die Sperrflügel 3 0 bei allen Antriebsdrehzahlen an die Umfangsfläche 20 des Rotors 16 gedrückt werden. Bei dem in Figur 1 ge-Grooves 28 arranged radially to the drive shaft 18 are made in the peripheral wall 26, into which locking vanes 30 are inserted. The width of the locking vanes 30 measured perpendicular to the plane of the illustration in Figure 1 corresponds approximately to the thickness of the rotor 16. The length of the locking vanes 30 measured in the radial direction is less than the depth of the grooves 28. The thickness of the locking vanes 30 is slightly less than the width of the grooves 28, so that the locking vanes 30 are mounted and guided so that they can move in the radial direction against the force of an elastic element, for example a compression spring 32. For reasons of clarity, a compression spring 32 is only indicated in the groove shown on the left in Figure 1, whereby it is clear that each of the locking vanes 30 is subjected to a spring force in the radial direction via the compression spring 32. The locking vanes 3 0 are subjected to a compressive force by the compression spring 32 and pressed against the circumferential surface 20 of the rotor 16. The contact surface of the locking vanes 30 on the rotor 16 is bevelled here, so that there is practically a linear contact with the circumferential surface 20 of the rotor 16. The compressive force of the compression springs 32 is chosen to be so strong that the locking vanes 3 0 are pressed against the circumferential surface 20 of the rotor 16 at all drive speeds. In the case shown in Figure 1,

zeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Nuten 28 mit darin beweglich gelagerten Sperrflügeln 3 0 vorgesehen, die jeweils in einem Winkel von 90° beabstandet zueinander in der Umfangswandung 26 des Gehäuses 12 angeordnet sind.In the embodiment shown, a total of four grooves 28 with locking wings 30 movably mounted therein are provided, each of which is arranged at an angle of 90° to one another in the peripheral wall 26 of the housing 12.

Die sechs Trennbereiche 24 sind in einem Winkel von 60° über den Umfang des Rotors 16 angeordnet, so daß die zwischen den Trennbereichen 24 liegenden Steuerflächen 22 ebenfalls um einem Winkel von 60° zueinander versetzt angeordnet sind. Die Trennbereiche 24 und die Steuerflächen 22 besitzen alle exakt den gleichen Kurvenverlauf, das heißt die gleiche Kontur. Die Steuerflächen 22 besitzen einen ersten Konturabschnitt 34 und einen zweiten Konturabschnitt 36, die über einen kreisbogenförmig gekrümmten Abschnitt 3 8 ineinander übergehen. In Drehrichtung 40 des Rotors 16 gesehen, liegt der erste Konturabschnitt 34 vor dem Konturabschnitt 36. Die Konturabschnitte 34 und 3 6 gehen jeweils von beziehungsweise zu einem Trennbereich 24 in den kreisförmigen Abschnitt 38 über. Die Konturabschnitte 34 und 3 6 können entsprechend unterschiedlicher, nicht näher dargestellter Ausführungsbeispiele, entweder spiegelbildlich zu dem kreisförmigen Abschnitt 3 8 verlaufen oder je nach noch zu erläuternder - Funktionsweise einen unterschiedlichen Verlauf aufweisen.The six separation areas 24 are arranged at an angle of 60° around the circumference of the rotor 16, so that the control surfaces 22 located between the separation areas 24 are also arranged offset from one another by an angle of 60°. The separation areas 24 and the control surfaces 22 all have exactly the same curve, i.e. the same contour. The control surfaces 22 have a first contour section 34 and a second contour section 36, which merge into one another via a circular arc-shaped curved section 38. Viewed in the direction of rotation 40 of the rotor 16, the first contour section 34 is located in front of the contour section 36. The contour sections 34 and 36 each merge from or to a separation area 24 into the circular section 38. The contour sections 34 and 36 can, according to different embodiments not shown in detail, either run as a mirror image of the circular section 38 or have a different course depending on the functionality - which will be explained later.

Jedem Sperrflügel 3 0 ist ein Druckauslaß 42 sowie ein Saugeinlaß 44 zugeordnet. Der Druckauslaß- 42 ist hierbei in der mit dem Pfeil 40 gekennzeichneten Drehrichtung des Rotors 16 vor dem Sperrflügel 3 0 undEach locking vane 3 0 is assigned a pressure outlet 42 and a suction inlet 44. The pressure outlet 42 is in the direction of rotation of the rotor 16 marked with the arrow 40 in front of the locking vane 3 0 and

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der Saugeinlaß 44 jeweils nach dem Sperrflügel 3 0 angeordnet. Der Druckauslaß 42 wird von einer Bohrung 46 gebildet, die von der Umfangswandung 26 des Gehäuses 12 geschnitten wird. Die Bohrung 46 ist mit einem hier lediglich angedeuteten Verbindungskanal 48 verbunden, der zu einem Druckanschluß der Sperrflügelpumpe 10 führt. Die Verbindungskanäle 48 aller Druckauslässe 42 sind zu dem Druckanschluß der Sperrflügelpumpe 10 zusammengeführt. Ein mit dem Druckauslaß 42 verbundener Kanal 50 mündet auf der Rückseite der Sperrflügel 30 in der Nut 28. Der Kanal 50 ist hier lediglich an einem Sperrflügel 3 0 dargestellt, wobei klar ist, daß dieser bei allen Sperrflügeln 3 0 vorgesehen ist.the suction inlet 44 is arranged after the locking vane 30. The pressure outlet 42 is formed by a bore 46 which is cut by the peripheral wall 26 of the housing 12. The bore 46 is connected to a connecting channel 48, which is only indicated here, which leads to a pressure connection of the locking vane pump 10. The connecting channels 48 of all pressure outlets 42 are combined to form the pressure connection of the locking vane pump 10. A channel 50 connected to the pressure outlet 42 opens into the groove 28 on the back of the locking vanes 30. The channel 50 is only shown here on one locking vane 30, although it is clear that this is provided on all locking vanes 30.

Innerhalb der Verbindungskanäle 48 ist ein Rückschlagventil 52 angeordnet, dessen Ventilkörper 54 durch die Kraft eines Federelementes 56 gegen einen, den Verbindungskanal 48 abdichtenden Ventilsitz 58 gedrückt ist.A check valve 52 is arranged within the connecting channels 48, the valve body 54 of which is pressed against a valve seat 58 sealing the connecting channel 48 by the force of a spring element 56.

Der Saugeinlaß 44 wird von einem durch das Gehäuse 12 geführten Verbindungskanal 60 gebildet, der in einem Sauganschluß der Sperrflügelpumpe 10 mündet. Die jeweils einem Sperrflügel 30 zugeordneten Verbindungskanäle 60 sind zu einem gemeinsamen Sauganschluß der Sperrflügelpumpe 10 zusammengeführt. Dem Sauganschluß der Sperrflügelpumpe 10 ist eine, hier ebenfalls symbolhaft dargestellte, Drossel 61 zugeordnet, die die Durchflußmenge eines zu fördernden, angesaugten Fluides zu der Sperrflügelpumpe 10 drosselt. Da Aufbau und Wirkungsweise derartiger Drosseln allgemeinThe suction inlet 44 is formed by a connecting channel 60 which runs through the housing 12 and opens into a suction connection of the blocking vane pump 10. The connecting channels 60, each associated with a blocking vane 30, are combined to form a common suction connection of the blocking vane pump 10. The suction connection of the blocking vane pump 10 is associated with a throttle 61, also shown symbolically here, which throttles the flow rate of a fluid to be pumped and sucked in to the blocking vane pump 10. Since the structure and mode of operation of such throttles are generally

bekannt sind, soll im Rahmen der vorliegenden Beschreibung hierauf nicht näher eingegangen werden. Mittels der Drossel 61 erfolgt eine Saugdrosselung der Sperrflügelpumpe 10, so daß diese unabhängig von einer Drehzahl des Rotors 16 einen im wesentlichen konstanten Volumenstrom des zu fördernden Fluids ansaugt. Die Saugdrosselung erfolgt hierbei unabhängig von der Anzahl der Sperrflügel 3 0 und der Wahl der Konturen der Steuerflächen 22.are known, they will not be discussed in more detail in the context of the present description. The throttle 61 is used to throttle the suction of the blocking vane pump 10 so that it sucks in an essentially constant volume flow of the fluid to be pumped, regardless of the speed of the rotor 16. The suction throttling takes place independently of the number of blocking vanes 30 and the choice of the contours of the control surfaces 22.

Die in der Figur 1 gezeigte Sperrflügelpumpe 10 zeigt folgende Funktion, wobei klar ist, daß der hier gezeigte Abschnitt des Gehäuses 12 innerhalb eines gesamten Gehäuses der Sperrflügelpumpe 10 druckdicht angeordnet ist. Hierzu können beidseitig des Rotors 16 Druckplatten vorgesehen sein, die ein druckdichtes Abschließen der Pumpenkammer 14 ermöglichen und die die entsprechenden Durchlässe für die Druckanschlüsse beziehungsweise Sauganschlüsse aufweisen.The blocking vane pump 10 shown in Figure 1 has the following function, whereby it is clear that the section of the housing 12 shown here is arranged in a pressure-tight manner within an entire housing of the blocking vane pump 10. For this purpose, pressure plates can be provided on both sides of the rotor 16, which enable the pump chamber 14 to be closed off in a pressure-tight manner and which have the corresponding passages for the pressure connections or suction connections.

Über die Antriebswelle 18 wird der Rotor 16 in Rotation versetzt. Die Sperrflügel 30 werden durch die Druckfedern 32 gegen die Umfangsflache 2 0 des Rotors 16 gedrückt. Durch die Ausbildung der Trennbereiche 24 und der Steuerflächen 22 erfahren die Sperrflügel 3 0 während der Rotation des Rotors 16 eine radiale Bewegung. Im Bereich der Trennbereiche 24, deren Außenumfang praktisch dem Innenumfang der Umfangswandung 2 6 entspricht, befinden sich die Sperrflügel 3 0 in ihrer radial äußersten Stellung. Beim Passieren einer Steuerfläche 22 werden die Sperrflügel 3 0 durch die Federkraft der Druckfeder 32 entsprechend derThe rotor 16 is set in rotation via the drive shaft 18. The locking vanes 30 are pressed against the circumferential surface 2 0 of the rotor 16 by the compression springs 32. Due to the formation of the separation areas 24 and the control surfaces 22, the locking vanes 3 0 undergo a radial movement during the rotation of the rotor 16. In the area of the separation areas 24, the outer circumference of which practically corresponds to the inner circumference of the circumferential wall 2 6, the locking vanes 3 0 are in their radially outermost position. When passing a control surface 22, the locking vanes 3 0 are moved by the spring force of the compression spring 32 in accordance with the

Kontur der Steuerfläche 22 radial nach innen gedrückt. Durch die Kontur der Steuerflächen 22 ergeben sich im Bereich jeder Steuerfläche 22 Kammern 62, die ein bestimmtes Volumen aufweisen. Alle Kammern 62, das heißt im gezeigten Beispiel alle sechs Kammern 62, besitzen gleich große Volumina.Contour of the control surface 22 is pressed radially inwards. The contour of the control surfaces 22 results in chambers 62 in the area of each control surface 22, which have a certain volume. All chambers 62, i.e. all six chambers 62 in the example shown, have the same volume.

Befindet sich eine Steuerfläche 22 im Bereich eines Sperrflügels 30, wird die Kammer 62 durch den Sperrflügel 30, der dichtend an der Umfangsflache 2 0 anliegt, in zwei Bereiche 64 und 66 aufgeteilt. Entsprechend der Drehrichtung 40 des Rotors 16 verändern die Bereiche 64 und 66 ihre Volumina. Der in Drehrichtung vor dem Sperrflügel liegende Bereich 64 verändert sein Volumen von einem Maximum, das dem gesamten Volumen der Kammer 62 entspricht, zu einem Minimum, das idealerweise dem Wert Null entspricht. Die Abnahme des Volumens über der Zeit wird hierbei durch den Verlauf der Konturabschnitte 34, 3 6 und 3 8 der Steuerflächen 22 bestimmt. Der nach dem Sperrflügel 3 0 gelegene Bereich 66 verändert sein Volumen von einem Minimum, das idealerweise dem Wert Null entspricht, zu einem Maximum, das dem Volumen der Kammer 62 entspricht. Durch diese variablen Volumina wird innerhalb des Bereiches 66 aus dem Saugeinlaß 44 ein zu förderndes Fluid durch die Vergrößerung des Bereiches 66 bis zum Gesamtvolumen der Kammer 62 angesaugt. Innerhalb der Kammer 62 wird das Fluid in Richtung des nächstliegenden Druckauslasses 42 bewegt und dort unter Druck ausgetrieben. Dies geschieht durch das sich in dem Bereich 64 verkleinernde Volumen, so daß das Fluid unter Druck in Richtung desIf a control surface 22 is located in the area of a blocking vane 30, the chamber 62 is divided into two areas 64 and 66 by the blocking vane 30, which bears sealingly against the peripheral surface 2 0. The areas 64 and 66 change their volumes according to the direction of rotation 40 of the rotor 16. The area 64 located in front of the blocking vane in the direction of rotation changes its volume from a maximum that corresponds to the entire volume of the chamber 62 to a minimum that ideally corresponds to the value zero. The decrease in volume over time is determined by the course of the contour sections 34, 3 6 and 3 8 of the control surfaces 22. The area 66 located after the blocking vane 3 0 changes its volume from a minimum that ideally corresponds to the value zero to a maximum that corresponds to the volume of the chamber 62. Through these variable volumes, a fluid to be conveyed is sucked in from the suction inlet 44 within the area 66 by enlarging the area 66 up to the total volume of the chamber 62. Within the chamber 62, the fluid is moved in the direction of the nearest pressure outlet 42 and expelled there under pressure. This is done by the volume decreasing in the area 64, so that the fluid is forced under pressure in the direction of the

Pfeils 68 aus &ldquor;den Druckverbindungskanälen 48 zu dem Druckanschluß der Sperrflügelpumpe 10 gepreßt wird.Arrow 68 is pressed from the pressure connection channels 48 to the pressure connection of the locking vane pump 10.

Durch die Anordnung der Drosselstelle 61 im Sauganschluß der Sperrflüge!pumpe 10 und der Rückschlagventile 52 in den Verbindungskanälen 48 ergeben sich folgende Besonderheiten.The arrangement of the throttle point 61 in the suction connection of the shut-off pump 10 and the check valves 52 in the connecting channels 48 results in the following special features.

Die Drosselstelle 61 bildet eine Verengung für das anzusaugende Fluid, beispielsweise ein Öl, so daß es dort zu einer Beschleunigung des strömenden Öls kommt, wobei gleichzeitig der Druck absinkt. Hierdurch kommt es zu einem Absinken des Druckes unter den Dampfdruck des Öls, und es bilden sich Dampfblaschen, die ein Öl-Schaum-Gemisch erzeugen. Dieses Öl-Schaum-Gemisch wird von dem sich vergrößernden Volumen der Bereiche 66 angesaugt und zu dem nächstliegenden Druckauslaß 42 transportiert. Infolge des sich dort verkleinernden, Volumens des Bereiches 64 kommt es zu einem Druckaufbau. Da das Rückschlagventil 52 geschlossen ist, das heißt, der Ventilkörper 54 verschließt durch die Kraft der Feder 56 und den anstehenden Betriebsdruck den Ventilsitz 58, steigt der Druck an, ohne daß ein Druckausgleich über den Verbindungskanal 48 erfolgen kann. Durch das geschlossene Rückschlagventil 52 wird das geförderte Öl-Schaum-Gemisch komprimiert, so daß der Druck ansteigt. Hierdurch kommt es zu einer Rücklösung der Dampfbläschen in dem Öl. Infolge des weiter ansteigenden Druckes öffnet nunmehr das Rückschlagventil 52, das heißt, der Ventilkörper 54 wird gegen die Kraft des Federelementes 56 vom Ventilsitz 58 durch das zu förderndeThe throttle point 61 forms a constriction for the fluid to be sucked in, for example oil, so that the flowing oil accelerates there, and the pressure drops at the same time. This causes the pressure to drop below the vapor pressure of the oil, and vapor bubbles form, which produce an oil-foam mixture. This oil-foam mixture is sucked in by the increasing volume of the areas 66 and transported to the nearest pressure outlet 42. As a result of the volume of the area 64 decreasing there, pressure builds up. Since the check valve 52 is closed, i.e. the valve body 54 closes the valve seat 58 due to the force of the spring 56 and the existing operating pressure, the pressure increases without pressure equalization being possible via the connecting channel 48. The closed check valve 52 compresses the oil-foam mixture being pumped, so that the pressure increases. This causes the vapor bubbles in the oil to dissolve again. As a result of the further increasing pressure, the check valve 52 now opens, i.e. the valve body 54 is pushed against the force of the spring element 56 from the valve seat 58 by the oil to be pumped.

Öl weggedrückt, so daß die Verbindung über den Verbindungskanal 48 zum Druckanschluß der Sperrflügelpumpe 10 frei wird.Oil is pushed away so that the connection via the connecting channel 48 to the pressure connection of the locking vane pump 10 is freed.

Infolge der Kompression des Öl-Schaum-Gemisches in den Bereichen 64 kommt es zu Druckspitzen, die auch auf die Sperrflügel 30 wirken. Über die Kanäle 50 wird dieser Druck gleichzeitig an der Rückseite der Sperrflügel 3 0 in den Nuten 28 aufgebaut, so daß sich eine Anpreßkraft der Sperrflügel 3 0 an den Rotor 16 erhöht. Hierdurch wird vermieden, daß infolge des Druckanstieges in den Bereichen 64 die Sperrflügel 3 0 gegen die Kraft der Federelemente 32 radial nach außen gedrängt werden können, so daß diese von der Umfangsfläche 2 0 des Rotors 16 abheben würden. Ein derartiges Abheben würde zu einem Kurzschluß zwischen den Bereichen 64 und 66 führen, der das Förderverhalten der Sperrflügelpumpe 10 in ungewollter Weise behindern würde. Durch die Kanäle 50 kann die Anpreßkraft der Sperrflügel 30 an die innerhalb der Bereiche 64 ablaufenden dynamischen Vorgänge, das heißt die Komprimierung und den damit verbundenen Druckaufbau und den anschließenden Druckabbau durch Öffnen des Rückschlagventils 52 angepaßt werden.As a result of the compression of the oil-foam mixture in the areas 64, pressure peaks occur which also act on the locking vanes 30. This pressure is simultaneously built up on the back of the locking vanes 30 in the grooves 28 via the channels 50, so that the contact pressure of the locking vanes 30 on the rotor 16 increases. This prevents the locking vanes 30 from being forced radially outwards against the force of the spring elements 32 as a result of the pressure increase in the areas 64, so that they would lift off the circumferential surface 20 of the rotor 16. Such lifting would lead to a short circuit between the areas 64 and 66, which would unintentionally impede the delivery behavior of the locking vane pump 10. Through the channels 50, the contact pressure of the locking vanes 30 can be adapted to the dynamic processes taking place within the areas 64, i.e. the compression and the associated pressure build-up and the subsequent pressure reduction by opening the check valve 52.

Die in dem Bereich 64 ablaufenden dynamischen Vorgänge können durch die Formgestalt der Kontur der Steuerflächen 22 beeinflußt werden. Insbesondere durch Wahl des Verlaufes der Konturabschnitte 34 und 36 kann das Verdrängungsvolumen pro Zeiteinheit, das heißt die Beeinflussung des verdrängten Volumens innerhalb der Verkleinerung des Volumens der Kammern 62The dynamic processes taking place in the area 64 can be influenced by the shape of the contour of the control surfaces 22. In particular, by selecting the course of the contour sections 34 and 36 the displacement volume per unit of time, i.e. the influence of the displaced volume within the reduction of the volume of the chambers 62

von ihrem Maxima zu ihrem Minima, beeinflußt werden. Durch eine entsprechende Beeinflussung dieser Verdrängerfunktion kann die Komprimierung des Öl-Schaum-Gemisches vor Öffnen des Rückschlagventils 52 mit möglichst weicher Kennlinie eingestellt werden. Hierdurch wird es möglich, daß eine Rücklösung der Gasbestandteile nicht schlagartig erfolgt, so daß die mit der Rücklösung verbundenen Druckspitzen innerhalb des Bereiches 64 minimiert werden können. Damit wird die mechanische Belastung der Sperrflügelpumpe 10 insgesamt minimiert.from their maximum to their minimum. By influencing this displacement function accordingly, the compression of the oil-foam mixture can be set with the softest possible characteristic curve before the check valve 52 opens. This makes it possible for the gas components to not be dissolved suddenly, so that the pressure peaks associated with the solution can be minimized within the area 64. This minimizes the overall mechanical load on the blocking vane pump 10.

Nach allem wird deutlich, daß es mit einfachen Mitteln möglich ist, eine sauggedrosselte Sperrflügelpumpe 10 zu schaffen. Durch die feste Zuordnung der Druckräume (Bereiche 64) und Saugräume (Bereiche 66) ist es völlig ausreichend, zur Realisierung der Fördermengenbegrenzung jedem der Druckräume ein einfach aufgebautes Rückschlagventil zuzuordnen. Durch eine Optimierung des Konturverlaufs, der Steuerflächen 22 kann die Minimierung der mit der Rücklösung verbundenen dynamischen Vorgänge innerhalb des zu fördernden Fluids positiv beeinflußt werden. Darüber hinaus wird die Funktionssicherheit der Sperrflügelpumpe 10 durch die Anpassung der Anpreßkraft der Sperrflügel 3 0 an die in den Druckräumen herrschenden dynamischen Verhältnisse über die Kanäle 50 möglich. Die Sperrflügelpumpe 10 zeichnet sich durch einen einfachen und robusten Aufbau aus, wobei durch die insgesamt vier vorgesehenen Sperrflügel 30,- die mit sechs Steuerflächen 22 zusammenwirken, eine äußerst geringe Volumenstrompulsation auftritt, da derAfter all, it is clear that it is possible to create a suction-throttled blocking vane pump 10 using simple means. Due to the fixed allocation of the pressure chambers (areas 64) and suction chambers (areas 66), it is completely sufficient to allocate a simple check valve to each of the pressure chambers in order to achieve the flow rate limitation. By optimizing the contour of the control surfaces 22, the minimization of the dynamic processes associated with the back-dissolution within the fluid to be pumped can be positively influenced. In addition, the functional reliability of the blocking vane pump 10 is made possible by adapting the contact pressure of the blocking vanes 30 to the dynamic conditions prevailing in the pressure chambers via the channels 50. The blocking vane pump 10 is characterized by a simple and robust structure, whereby an extremely low volume flow pulsation occurs due to the total of four blocking vanes 30 provided, which interact with six control surfaces 22, since the

Gesamtvolutnenstrom von sich überlagernden Teilvolumenströmen gebildet wird.Total volume flow is formed by overlapping partial volume flows.

Claims

Protection claims

1. Blocking vane pump, with a housing receiving a rotor, in the wall of which at least one groove is made which receives a blocking vane, which is pressed by a spring against the circumferential surface of the rotor, which has control surfaces separated from one another by separating regions, and which, by a rotary movement of the rotor, delimits spaces with variable volumes from one another, wherein a space lying in front of the blocking vane in the direction of rotation is connected to a pressure outlet and a space lying after the blocking vane in the direction of rotation is connected to a suction inlet, characterized in that a throttle point (61) is assigned to the suction inlet (44) and a pressure-dependent closing or opening device is assigned to the pressure outlet (42).

2. Blocking vane pump according to claim 1, characterized in that the pressure-dependent closing or opening device is a check valve (52).

3. Blocking vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that the check valve (52) is arranged in a connecting channel (48) leading to a pressure outlet of the blocking vane pump (10).

4. Blocking vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that the opening pressure of the check valve (52) is assigned.

5. Blocking vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that the blocking vane pump (10) has a plurality of blocking vanes (30) and a check valve (52) can be adjusted for each of the pressure outlets (42) associated with a blocking vane (10).

6. Blocking vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that between the pressure chamber (64) having the pressure outlet (42) and the groove (28) receiving the blocking vane (30) there is a pressure connection (50), via which a contact force of the blocking vane (30) on the contour of the rotor (16) can be adapted to the pressure conditions prevailing in the pressure chamber (64).

7. Blocking vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that the control surfaces (22) have a contour which influences a temporal progression of the pressure build-up in the pressure chamber (64) connected to the pressure outlet (42) during a pressure emptying of the pressure chamber (64).

8. Blocking vane pump according to claim 7, characterized in that a soft compression of gas components of a conveyed liquid-foam mixture can be adjusted via the contour of the control surfaces (22) upstream of the pressure-dependent closing or opening device.

9. Blocking vane pump according to one of the preceding claims, characterized in that a displacement volume can be adjusted via contour sections (34, 36, 38) of the control surface (22) via the temporal course of the reduction of the pressure chamber (64) connected to the pressure outlet (42) during a pressure emptying of the pressure chamber (64).