DE3123420A1

DE3123420A1 - Variable-output vane pump

Info

Publication number: DE3123420A1
Application number: DE19813123420
Authority: DE
Inventors: Noboru Toyama Hirokawa; Tomoaki Toyama Matsumoto; Tomio Nakaniikawa Toyama Okoh
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 1980-06-12
Filing date: 1981-06-12
Publication date: 1982-05-19
Also published as: JPS575585A

Abstract

A variable-output hydraulic-fluid vane pump used in machine tools and industrial machinery has an auxiliary piston (5) with a spring (10) and a face (5') which is acted upon by the hydraulic delivery pressure of the pump in order to force a ring (7) into an eccentric position with respect to a rotor (8) with veins (9) which is situated in the ring. A main piston (4), which is arranged on the other side of the rotor and diametrically opposite the auxiliary piston, has a first end face which is kept in engagement with the ring (7). A pressure equalization device (3) which responds to an increase in the hydraulic delivery pressure, causes the hydraulic delivery pressure to act on the second end face of the main piston in order to control the amount of the eccentricity of the ring (7) with respect to the rotor (8). A fluid passage (24) contains a through-flow restrictor (12), and one end of the passage opens out on the second end face of the main piston, and its other end can be connected to a container (28). Such an arrangement for the variable-output vane pump according to the invention results in stability during operation, energy savings and a reduction in the noise and vibrations during operation. <IMAGE>

Description

BeschreibunS Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsdruck-Flügelpumpe mit veränderbarem Förderstrom, die bei Werkzeug- und anderen Industriemaschinen zum Einsatz kommen kann.The invention relates to a liquid pressure vane pump with variable flow rate, which is used in machine tools and other industrial machines can be used.

Eine herkömmliche Flügelpumpe mit veränderbarem Förderstrom ist in der USA-Patentschrift 4 035 105, die der DE-OS 25 16 765 entspricht, beschrieben. Diese Pumpe enthält einen (links gelegenen) Hauptkolben und einen (rechts gelegenen) Hilfskolben, von denen jeweils einer an je einer Seite eines Ringes, in dem sich ein Rotor befindet, angeordnet ist. Die Kolben nehmen den Ring sandwichartig zwischen sich auf, um ihn mit Bezug zum Rotor zu verschieben, so daß der von der Pumpe gelieferte Förderstrom veränderbar ist. Der Hauptkolben hat einen größeren Durchmesser als der Hilfskolben und wird durch eine Feder in Anlage gegen den Ring gedrückt. Der Druck der von der Pumpekeförderten Flüssigkeit wirkt über eine Durchflußdrossel' auf eine druckbeeinflußte Fläche des Hauptkolbens und wirkt direkt auf eine druckbeeinflußte Fläche des Hilfskolbens. Die bekannte Pumpe weist auch ein Ablaufventil auf, das unter Druck stehender, auf den Hauptkolben wirkender Flüssigkeit ein Abfließen in einen Behälter ermöglicht, wenn der auf den Hauptkolben wirkende Druck einen vorbestimmten Druckwert erreicht.A conventional variable flow vane pump is in U.S. Patent No. 4,035,105, which corresponds to DE-OS 25 16 765, is described. This pump contains a main piston (on the left) and a main piston (on the right) Auxiliary piston, one of which on each side of a ring in which a rotor is located, is arranged. The pistons sandwich the ring between to move it with respect to the rotor so that the one supplied by the pump Flow rate is changeable. The main piston has a larger diameter than the auxiliary piston and is pressed against the ring by a spring. Of the The pressure of the liquid delivered by the pump acts via a flow restrictor ' on a pressure-affected area of the main piston and acts directly on a pressure-affected area Area of the auxiliary piston. The known pump also has a drain valve that pressurized liquid acting on the main piston allows a drain into allows a container when the pressure acting on the main piston is a predetermined Pressure value reached.

Bei der bekannten Pumpenkonstruktion wird der Hauptkolben von der Druckflüssigkeit entlastet, wenn deren Druck den vorbestimmten Wert erreicht und die Flüssigkeit dann abgelassen wird, woraufhin der Ililfskolben unter dein Druck der geförderten Flüssigkeit den Ring in eine zuin Rotor konzentrische Lage verschiebt. Dic Flügelpumpe liefert nun eine verminderte Flüssigkeitsmenge unter einem höheren Druck. Obwohl der Pumpendruck durch die Durchflußdrossel vermindert wird, ist der Hauptkolben-Regeldruck, der auf die druckbeeinflußte Fläche des Hauptkolbens wirkt, normalerlfeise hoch, er bewegt sich im Bereich von etwa 70,4 bis 90% des Pumpendrucks (0,7 Pi bis 0,9 Pl, wobei Pl der Nullhubdruck ist), wie die Kurve a in der Fig. 1 der hier beigefügten Zeichnungen zeigt. Wenn der Pumpendruck P ansteigt, so entsteht eine beträchtliche Ölleckage durch den Hauptkolben und die Hauptkolbenregelung ändert sich weithin, was zum Ergebnis hat, daß die Flügelpumpe zu Unstabilität im Betrieb neigt und erhöhten Geräuschen sowie verstärkten Vibrationen ausgesetzt ist.In the known pump construction, the main piston of the Pressure fluid is relieved when its pressure reaches the predetermined value and the fluid is then drained, whereupon the auxiliary flask is under your pressure the pumped liquid moves the ring into a position concentric to the rotor. Dic vane pump supplies now a reduced amount of liquid a higher pressure. Although the pump pressure is reduced by the flow restrictor is the main spool control pressure that acts on the pressure-affected area of the main spool acts, normally high, it moves in the range of about 70.4 to 90% of the Pump pressure (0.7 Pi to 0.9 Pl, where Pl is the zero stroke pressure), like curve a in Figure 1 of the accompanying drawings. When the pump pressure P increases, this creates significant oil leakage through the main piston and the main piston control changes widely, with the result that the vane pump introduces instability in the Operation tends to be subject to increased noises and vibrations.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flügelpumpe mit veränderbarem Förderstrom zu schaffen, bei der diese bekannten Schlscrigkeiten ausgeschaltet sind.The invention is based on the object of a vane pump with a variable To create flow at which these known Schlscritäten are switched off.

Es wird ferner angestrebt, eine solche Flügelpumpe so auszubilden, daß auf einen Hauptkolben ein verminderter Regeldruck ausgeübt wird, der in geringem Naß variieren kann, so daß ein Flüssigkeitsverlust verkleinert werden kann und die Pumpe in ihrem Betrieb stabil wird.The aim is also to design such a vane pump in such a way that that a reduced control pressure is exerted on a main piston, which in a small Wet can vary so that fluid loss can be reduced and the Pump becomes stable in its operation.

Es wird weiterhin angestrebt, eine Flügelpumpe mit veränderbarem Förderstrom zu schaffen, die Energie spart und nur geringe Geräusche und Vibrationen entwickelt.The aim is still to develop a vane pump with a variable flow rate that saves energy and generates little noise and vibration.

Diese Aufgabe wird bei einer Flügelpumpe der in Rede stehenden Gattung durch die Merkmale a) bis g) des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Ansprüche 2 und 3 beinhalten vorteilhafte eiterbildungen des in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindungsgegenstandes.This task is performed with a vane pump of the type in question solved by the features a) to g) of claim 1. Claims 2 and 3 contain advantageous formations of the subject matter of the invention characterized in claim 1.

Durch den Gegenstand der Erfindung wird der Pegeldruck für den Hauptkolben niedrig gehalten und er variiert in einem kleinen Bereich, so daß die Flügelpumpe einen geringeren Flüssigkeitsverlust hat und damit Energie einspart. Da der Hauptkolben durch den Regeldruck eindeutig gegen den Ring gepreßt wird, wird dieser zuverlässig und einwandfrei zwischen Haupt- und Hilfskolben gehalten, was eine stabile Verschiebebewegung sicherstellt, und somit bei Verschiebung des.Ringes Geräusche und Vibrationen unterdrückt werden. Vorzugsweise soll sich der Flüssigkeitsdurchgang mittig in axialer Richtung durch den Hauptkolben erstrekken, wobei sein eines Ende gegen den Ring in Anlage gehalten wird, um eine Schmierung zwischen Ring und Hauptkolben zu bewirken.The subject matter of the invention provides the level pressure for the main piston kept low and it varies in a small range, so that the vane pump has less fluid loss and thus saves energy. Because the main piston is clearly pressed against the ring by the control pressure, it becomes reliable and held properly between the main and auxiliary pistons, resulting in a stable sliding movement ensures, and thus suppresses noise and vibrations when the ring is moved will. The liquid passage should preferably be centered in the axial direction extend through the main piston with one end thereof abutting the ring is held to bring about lubrication between the ring and the main piston.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Diagramm über die Beziehungen zwischen dem Pumpenförderstrom, dem Pumpendruck und dem Hauptkolben-Regeldruck einer Flügelpumpe mit veränderlicher Fördermenge; Fig. 2 einen Querschnitt einer Flügelpumpe mit veränderlicher Fördermenge gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung, wobei der Schnitt in einer vertika- -len Ebene durch die Achsen des Haupt- und des Hilfskolbens verläuft; Fig. 3 und 4 Querschnitte der in Fig. 2 gezeigten Pumpe zur Darstellung der Lage verschiedener Teile der Pumpe bei deren Betrieb.The subject matter of the invention is explained with reference to the drawings. It 1 shows a diagram of the relationships between the pump delivery rate, the pump pressure and the main piston control pressure of a vane pump with variable Delivery rate; 2 shows a cross section of a vane pump with a variable delivery rate according to one embodiment of the invention, wherein the cut in a vertical -len plane passes through the axes of the main and auxiliary pistons; Fig. 3 and 4 cross sections of the pump shown in Fig. 2 to illustrate the position of various Parts of the pump during their operation.

Die in Fig. 2 gezeigte Flüssigkeits-Flügelpumpe mit veränderlicher Fördermenge oder veränderlichem Förderstrom, die zur Verwendung bei Werkzeugmaschinen md anderen industriellen Maschinen geeignet ist, hat einen Pumpenkörper i, in dem ein Rotor 8 mit einer Vielzahl von Flügeln 9 aufgenommen ist, die unter einem Winkel mit Abstand zueinander sowie kin- und herbeweglich, damit sie sich radial ein- und auswärts bewegen können, in den Rotor 8 eingesetzt sind. Ein Ring 7 umschließt den Rotor 8. An jeder Seite des Pumpenkörpers 1 in axialer Richtung des Rotors 8 und des Ringes 7 sind (nicht gezeigte) Stirnplatten vorhanden, die zwischen sich eine Flüssigkeitskammer, in der der Rotor 8 und der Ring 7 aufgenommen sind, begrenzen. Die Flügel 9, der Rotor 8, der Ring 7 und die Stirnplatten sind in der einschlagigell Technik bekannt und brauchen deshalb nicht näher beschrieben zu werden.The liquid vane pump shown in Fig. 2 with variable Flow rate or variable flow rate used in machine tools md other suitable for industrial machines, has a pump body i, in which a rotor 8 with a plurality of blades 9 is received, which under at an angle spaced from each other as well as kin and fro so that they can move can move radially inward and outward, are inserted into the rotor 8. A ring 7 encloses the rotor 8. On each side of the pump body 1 in the axial direction of the rotor 8 and the ring 7 (not shown) end plates are present which between them a liquid chamber in which the rotor 8 and the ring 7 are received are, limit. The blades 9, the rotor 8, the ring 7 and the end plates are Known in the relevant technology and therefore do not need to be described in more detail to become.

Im Pumpenkörper 1 ist ein Hilfskolben 5 verschiebbar gelagert, dessen eine Stirnseite gegen den Ring 7 anliegt, während er von der anderen Stirnseite her aufgebohrt ist, und in der Bohrung ist eine Schraubendruckfeder 10 aufgenommen, die normalerweise den Kolben 5 in Anlage gegen den Ring 7 in Richtung auf die Mitte der Achse 0 des Rotors 8 drückt.In the pump body 1, an auxiliary piston 5 is slidably mounted, its one end face rests against the ring 7, while it is from the other end face is bored forth, and a helical compression spring 10 is received in the bore, which normally has the piston 5 in abutment against the ring 7 towards the center the axis 0 of the rotor 8 pushes.

Zusätzlich steht der Hilfskolben 5 unter einem nach rechts gegen den Ring 7 gerichteten Flüssigkeitsdruck, der von einer Druckkammer 22 auf die Stirnflächen 5' des Kolbens 5 wirkt. Die Druclclcammer 22 wird mit unter Druck stehender Förderflüssigkeit vo einer Förderkammer 15 der Flügelpumpe über einen Flüssigkeitskanal 20, der über einen (nicht gezeigten) Flüssigkeitskanal mit der Förderkammer 15 der Flügelpumpe in Verbindung steht, gespeist.In addition, the auxiliary piston 5 is under a to the right against the Ring 7 directed fluid pressure from a pressure chamber 22 on the end faces 5 'of the piston 5 acts. The pressure chamber 22 is supplied with pressurized delivery fluid vo a delivery chamber 15 of the vane pump via a liquid channel 20, which over a liquid channel (not shown) with the delivery chamber 15 of the vane pump is connected, fed.

Im Pumpenkörper 1 ist auch ein Hauptkolben 4 verschiebbar gelagert, der im wesentlichen koaxial zu dem Hilfskolben 5, jcdoch mit Bezug auf die Mitte der Achse °1 des Rotors 8 dcm IColbclr 5 dininotrnl gegenüberliegend angeordnet ist.A main piston 4 is also slidably mounted in the pump body 1, which is essentially coaxial with the auxiliary piston 5, but with respect to the center the axis ° 1 of the rotor 8 dcm IColbclr 5 dininotrnl arranged opposite is.

D.ic oine Stirnseite des Ilauptkolbens 4 ist mit dem Ring 7 in Anlage, die andere Stirnseite liegt gegen eine Fördermengeneinstellschraube 13 an, die den Maximalbetrag der Exzentrizität, die der Ring 7 mit Bezug auf den Rotor 8 haben soll, festlegt. Der Hauptkolben 4 hat einen größeren Durchmesser als der Hilfskolben 5. In Abhängigkeit von der Druckhöhe in einer DruclEammer 23 ist der Ilauptkol ben 4 betätigbar; die Druckkammer 23 wird durch unter Druck stehende Flüssigkeit von der Förderkammer 15 über einen Flüssigkeitskanal 21, der über einet (nicht gezeigten) Flüssigkeitskanal mit der Förderkammer 15 in Verbindung steht, und über eine Druckausgleichseinrichtung 3 gespeist.The end face of the main piston 4 is connected to the ring 7 in System, the other face rests against a flow rate adjustment screw 13, which is the maximum amount of eccentricity that the ring 7 has with respect to the rotor 8 should have. The main piston 4 has a larger diameter than that Auxiliary piston 5. Depending on the pressure level in a pressure chamber 23, the Ilauptkol ben 4 actuatable; the pressure chamber 23 is filled with pressurized liquid from the delivery chamber 15 via a liquid channel 21, which via a (not shown) Fluid channel is in communication with the delivery chamber 15, and via a pressure equalization device 3 fed.

Wenn die Druckkammer 23 unter Druck gesetzt ist, dann wirkt die Druckflüssigkeit auf eine Stirnfläche 4' des Hauptkolbens 4, um diesen dazu zu~zlfingen, den Ring 7 nach links, wie in Fig. 2 gezeigt ist1 zu drücken.When the pressure chamber 23 is pressurized, the pressure fluid acts on an end face 4 'of the main piston 4 in order to zlfingen this, the ring 7 to the left as shown in FIG.

Wie den Fig. 3 und 4 am besten zu entnehmen ist, enthält die Druckausgleichseinrichtung 3 einen Steuerkolben 6, der normalerweise durch eine Schraubendruckfeder 11 in eine geschlossene Lage gedrückt wird, und drei Durchlässe 17, 18 und 19 zur Regelung des auf den Hauptkolben 4 wirkenden Flüssiskeitsdruclcs. Solange die Flügelpumpe einen Förderdruck erzeugt, der geringer ist als der durch die Druckeinstellschraube 14 bestimmte Druck, bleibt der Steuerkolben 6 unter der Kraft der Feder 11 in einer Lage befindlich, in der eine druckbeeinflußte Fläche 16 des Steuerkolbens 6 eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem zum Kanal 21 führenden Durchlaß 17 und dem über einen Durchgang 27 zur Druclckammer 23 führenden Durchlaß 18 blockiert. Wenn die Flüssigkeit aus der Förderammer 15 unter einem Druck gefördert wird, der größer als der von der Druckeinstellschraube 14 festgelegte Druck ist, dann wird der Steuerkolben 6 nach rechts, wie in Fig. 4 gezeigt ist,-verschoben, um der Druckflüssigkeit die Nögliciikeit zu geben, vom Durchlaß 17 und von hier über den Durchgang 27 in die Druckkammer 23 zu gelangen. Der Durchlaß 19 dient als Ablauföffnung und stehimit einem Ölbehälter oder einem Pwnpenentleerungssystem 28 in Verb iildung.As can best be seen in FIGS. 3 and 4, the pressure compensation device contains 3 a control piston 6, which is normally by a helical compression spring 11 in a closed position is pressed, and three passages 17, 18 and 19 for regulation of the liquid pressure acting on the main piston 4. As long as the vane pump generates a delivery pressure that is less than that generated by the pressure adjustment screw 14 certain pressure, the control piston 6 remains under the force of the spring 11 in a Located in which a pressure-influenced surface 16 of the control piston 6 is a Fluid communication between the passage 17 leading to the channel 21 and the above a passage 27 to the pressure chamber 23 leading passage 18 blocked. If the Liquid is conveyed from the conveying chamber 15 under a pressure which is greater than the pressure set by the pressure adjusting screw 14, then the spool will 6 to the right, as shown in Fig. 4, -shifted to the pressure fluid the Necessity to give, from the passage 17 and from here via the passage 27 into the pressure chamber 23 to arrive. The passage 19 serves as a drainage opening and stands with an oil container or a piston discharge system 28 in combination.

Der Hauptkolbel 4 hat eine mittige Axialbohrung 24 mit einer darin befindlichen Durchflußdrossel 12. Das eine Ende der Axialbohrung 24 mündet an der Stirnfläche 4' in die Druckkammer 23, das andere Ende dieser Bohrung 24 bildet einen Auslaß 25, der mit dem Ölbehälter oder Pumpenentleerungssystem 28 in Verbindung steht und am Ring 7 in Anlage ist. Bei einer Rückbewegung des Hauptkolbens 4 nach rechts wird die unter Druck stehende Flüssigkeit gozlfungen, von der Druckkammer 23 durch die Bohrung 24 in das Pumpenentleerungssystem 28 zur Druckentlastung zu fließen, wobei die Flüssigkeit am Auslaß 25 für eine Schmierung zwischen dem Ring 7 und dem Hauptkolben 4 sorgt. Obwohl das nicht gezeigt ist, kann ein Deckel 2 des Pumpenkörpers 1 einen Durchgang mit einer Durchflußdrossel haben, der mit dem Ölbehälter oder Pumpenentleerungssystem 28 in Verbindung steht, um eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Druclcliammer 23 und dem Behälter oder System 28 herzustellen.The main piston 4 has a central axial bore 24 with one therein located flow restrictor 12. One end of the axial bore 24 opens at the End face 4 'in the pressure chamber 23, the other end of this bore 24 forms a Outlet 25, which is with the oil tank or pump evacuation system 28 in connection and is on ring 7 in the plant. When the main piston 4 moves back on the right, the pressurized fluid is pumped from the pressure chamber 23 through the bore 24 into the pump evacuation system 28 for pressure relief flow, the liquid at the outlet 25 for lubrication between the ring 7 and the main piston 4 ensures. Although not shown, a lid 2 of the Pump body 1 have a passage with a flow restrictor that connects to the oil tank or pump evacuation system 28 communicates to provide fluid communication between the pressure cylinder 23 and the container or system 28.

Der Betrieb der. Druckflüssigkeits-Flügelpumpe mit veränderlicher Fördermenge wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben. Wenn die Pumpe nicht in Betrieb ist, so wird der Ring 7 unter dem Einfluß der Kraft der Feder 10 durch den Hilfskolben 5 nach rechts verschoben, wie Fig. 3 zeigt, und damit wird die Mitte der Achse °2 des Ringes 7 aus der Flucht mit der Mitte der Achse 0i des Rotors 8 um eLne Strecke oder einen Maximalbetrag von Exzentrizität, die bzw. der durch die Fördermengeneinstellschraube 13 bestimmt ist, verschoben. Wenn der Rotor 8 anfängt, mit Hilfe eines (nicht gezeigten) mit der Welle des Rotors gekoppelten Elektromotors entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung des Pfeiles zu drehen, so führt die Pumpe durch eine (nicht gezeigte) Öffnung Öl von einer unteren Einlaßkammer 26 ein und fördert dieses unter einem Förderdruck P aus der oberen Förderkammer 15 durch eine (nicht gezeigte) Öffnung aus. Der Pumpenförderdruc P wirkt dann über den Flüssigkeitskanal 20 sowie die Drudckammer 22 auf den Hilfskolben 5 und gleichzeitig über den Flüssigkeitskanal 21 auf die Fläche 16 des Steuerkolbens 6 der Druckausgleichseinrichtung 3.Operation of the. Hydraulic vane pump with variable The delivery rate will be described with reference to FIGS. When the pump is not in operation, the ring 7 is under the influence of the force of the spring 10 shifted to the right by the auxiliary piston 5, as shown in FIG. 3, and thus becomes the center of the axis ° 2 of the ring 7 out of alignment with the center of the axis 0i des Rotor 8 by eLne distance or a maximum amount of eccentricity that or the through the flow rate adjustment screw 13 is determined, moved. When the rotor 8 starts, with the help of a (not shown) with the shaft of the rotor coupled electric motor counterclockwise in the direction of the arrow turn, the pump feeds oil through an opening (not shown) from a lower one Inlet chamber 26 and promotes this under a delivery pressure P from the upper Delivery chamber 15 through an opening (not shown). The pump delivery pressure P then acts on the auxiliary piston via the liquid channel 20 and the pressure chamber 22 5 and at the same time via the liquid channel 21 on the surface 16 of the control piston 6 of the pressure compensation device 3.

Solange der Förderdruck P der Flügelpumpe, der auf die Steuerkolbenfläche 16 wirkt, kleiner ist als die Kraft der Feder 11, die durch die Drucsinstellschraube i (Fig. 2) bestimmt ist, bleibt der Ring 7 durch den Hilfskolben 5, der sowohl dem in der Druckkammer 22 aufgebauten Druck wie auch der Kraft der Feder 10 unterworfen ist, nach rechts verschoben, wodurch die Pumpe in der Lage ist, eine Flüssigkeitsmenge zu fördern, die von dem Maximalbetrag der Exzentrizität abhängt, welche die Fördermengeneinstellschraube 13 für den Ring 7 in bezug auf den Rotor 8 zuläßt. Wenn der Pumpendruck P auf den Punkt ansteigt, an dem er die Kraft der Feder 11 übersteigt, dann beginnt der Steuerkolben 6, sich nach rechts (an einem in Fig. 1 gezeigten Abschaltpunkt) entgegen der Steifigkeit der Feder 11 zu bewegen. Die Flüssigkeit fließt nun von der Pumpenförderkammer 15 durch den Kanal 211 die Durchlässe 17, 18 und den Durchgang 27 in die Druckkammer 23.As long as the delivery pressure P of the vane pump that acts on the control piston surface 16 acts, is smaller than the force of the spring 11, which is through the pressure adjustment screw i (Fig. 2) is determined, the ring 7 remains through the auxiliary piston 5, which is both the The pressure built up in the pressure chamber 22 as well as the force of the spring 10 is subjected is shifted to the right, which means that the pump is able to dispense an amount of liquid to promote, which depends on the maximum amount of eccentricity, which the flow rate adjustment screw 13 for the ring 7 with respect to the rotor 8 allows. When the pump pressure P on the The point at which it exceeds the force of the spring 11, then the control piston begins 6, to the right (at a switch-off point shown in Fig. 1) against the rigidity the spring 11 to move. The liquid now flows from the pump delivery chamber 15 through the channel 211 the passages 17, 18 and the passage 27 into the pressure chamber 23

Solange ein Teil der in der Druckkammer 23 unter Druck stehenden Flüssigkeit durch die Drossel 12 und die Bohrung 24 in das Entleerungssystem 28 abfließt, bewirkt die Drossel 12 einen Druckaufbau in der Druckkammer 23, der als Regeldruck auf die Stirnfläche 4' des Hauptkolbens i wirkt.As long as a part of the liquid under pressure in the pressure chamber 23 flows through the throttle 12 and the bore 24 into the drainage system 28, causes the throttle 12 a pressure build-up in the pressure chamber 23, which as Control pressure acts on the end face 4 'of the main piston i.

Wenn der Druck P weiterhin anwächst, so wird der Steuerkolben 6 weiter nach rechts bewegt, wodurch die Druckkammer 23 unter ansteigenden Druck gesetzt wird, bis der auf die Stirnfläche 41 des Hauptkolbens 4 wirkende Regeldruck die zusammengenommene Kraft des FlüsstWeitsdrucks auf die Flächen 5' des Hilfskolbens 5 und der Feder 10 überwindet, worauf der Hauptkolben 4 nach links bewegt wird, um den Ring 7 nach links zu verlagern. Die von der Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge wird nun kontinuierlich vermindert, wie die Kurve c in Fig. 1 zeigt, und wenn der Druck P der geförderten Flüssigkeit auf den Druck P1, der durch die Druckeinstellschraube 14 bestimmt ist, angehoben wird, dann befindet sich die Pumpe in der Nullhubdruck-Betriebsweise, in der von ihr keine Flüssigkeit gefördert wird.If the pressure P continues to increase, the control piston 6 continues moved to the right, whereby the pressure chamber 23 is placed under increasing pressure until the control pressure acting on the end face 41 of the main piston 4 is the combined force of the fluid pressure on the surfaces 5 'of the auxiliary piston 5 and the spring 10 overcomes, whereupon the main piston 4 is moved to the left, to move the ring 7 to the left. The amount of fluid delivered by the pump is now continuously decreased, as the curve c in Fig. 1 shows, and if the Pressure P of the pumped liquid to pressure P1, which is set by the pressure adjustment screw 14 is determined, is raised, then the pump is in the zero stroke pressure mode, in which no liquid is conveyed by it.

Zu diesem Zeitpunkt ist die Mitte der Achse 0 2 des Ringes 7 im wesentlichen in Flucht mit der Mitte der Achse O, des Rotors Z, wie Fig. 4 zeigt.At this point the center of the axis 02 of the ring 7 is essentially in alignment with the center of the axis O, the rotor Z, as Fig. 4 shows.

Wenn der Pumpendruck P vermindert wird, so daß er unter dem vorbestimmten Druck P1 liegt, so wird der Steuerkolben 6 durch die Kraft der Feder 11 nach links zurückgeführt, um die Menge des in die Druc1Lkammer 23 fließenden Öls zu vermindern, wodurch die Drucldçammer 23 unter geringeren Druck kommt, so daß der Ring 7 sowohl durch den auf den Hilfskolben 5 wirkenden Druck wie auch durch die Steifigkeit der Feder 10 nach rechts gedrückt werden kann. Auf diese Weise werden die Teile der Pumpe in die in Fig. 3 gezeigte Lage zurückgeführt, und die von der Flügelpumpe abgegebene Flüssigkeitsmenge wird erhöht. Der Ring 7 ist deshalb'von der am stärksten exzentrisch verschobenen Lage (Fig. 3) zur Nullhublage (Fig. 4) in Abhängigkeit von dem vom Hauptkelben 4 ausgeübten Druck - und umgekehrt -stufenlos verschiebbar, wodurch die Flügelpun1pe in der Lage ist, als Flügelpumpe mit veränderlicher Fördermenge zu arbeiten.When the pump pressure P is reduced so that it is below the predetermined Pressure P1 is, the control piston 6 is moved to the left by the force of the spring 11 returned to reduce the amount of oil flowing into the pressure chamber 23, whereby the pressure chamber 23 comes under less pressure, so that the ring 7 both by the pressure acting on the auxiliary piston 5 as well as by the rigidity of the Spring 10 can be pushed to the right. In this way, the parts of the Pump returned to the position shown in Fig. 3, and that of the vane pump the amount of liquid dispensed is increased. The ring 7 is therefore the strongest of the eccentrically shifted position (Fig. 3) to the zero stroke position (Fig. 4) as a function from the pressure exerted by the main lever 4 - and vice versa - continuously movable, whereby the vane pump is able to function as a vane pump with variable delivery rate to work.

Wie eingangs erläutert wurde, basiert der Betrieb der herkömmlichen Flügelpumpe mit veränderlicher Fördermenge auf einer Verminderung eines auf den Hauptkolben wirkenden Flüssigkeitsdrucks. Gemäß der Erfindung wird der Hauptkolben jedoch durch Unterdrucksetzen der von der Pumpe ausgehenden Flüssigkeitsfördermenge in Abhängigkeit von der Öffnung der Druckausgleichseinrichtung 3, wenn der Förderdruck P einen vorbestimmten Druckwert erreicht, betätigt. Deshalb bleibt der auf den Hauptkolben 4 wirkende Regeldruck niedrig, so daß die Druckausgleichseinrichtung 3 bis zum Abschaltpuiilct hin geschlossen bleibt, wie die Kurve b in Fig. 1 zeigt, und es wird ile der Druckkammer 23 kein Druck aufgebaut, da sie mit dem Pumpenentleerungssystem oder Behälter 28 in Verbindung steht. Selbst wenn der Pumpendruck den Abschaltpunkt übersteigt, liegt der Regeldruck bei Werten von etwa 20% bis 30% des Nullhubdrucks (d.h. des vorbestimmten Drucks P1) für die Steuerung des Hauptkolbens 4, weil ein Teil des in der Drucldkammer 23 unter Druck stehenden Öls über die Drossel 12 und die Bohrung 24 in den Behälter 28 entlecht. Demzufolge kann eine Ölleckage durch den Hauptkolben auf einem Minimum gehalten werden und ein Ölverlust wird vermindert, d.h. die Anordnung trägt dazu bei, Energie zu sparen. Die erfindungsgemäß aufgebaute Flügelpumpe ist in ihren Betriebskennwerten aufgrund einer verminderten-Druckänderung, der die Pumpe unterworfen ist, stabil und sie bietet die Vorteile, daß Geräusche und Vibrationen, die während des Pumpenbetriebs erzeugt werden, zu einem hohen Grad unterdrückt werden, da der Ring auf ein positives Unterdrucksetzen der Druckkammer für den Hauptkolben verlagert wird und nicht auf eine Druckreduzierung in dieser Druckkammer und weil der Ring betriebssicher sowie zuverlässig zwischen dem Haupt- und Hilfskolben sandwichartig angeordnet ist.As explained above, the operation is based on the conventional one Variable displacement vane pump on a reduction in one to the Main piston acting fluid pressure. According to the invention, the main piston but by pressurizing the fluid flow from the pump depending on the opening of the pressure compensation device 3 when the delivery pressure P reaches a predetermined pressure value, actuated. Therefore it stays on the main piston 4 acting control pressure low, so that the pressure compensation device 3 up to the shutdown remains closed, as the curve b in Fig. 1 shows, and it becomes ile of the pressure chamber 23 no pressure built up because it was connected to the pump evacuation system or container 28 communicates. Even if the pump pressure exceeds the cut-off point, lies the control pressure at values of about 20% to 30% of the zero stroke pressure (i.e. the predetermined Pressure P1) for the control of the main piston 4, because part of the pressure in the pressure chamber 23 pressurized oil through the throttle 12 and the bore 24 into the container 28 disengaged. As a result, oil leakage through the main piston can be minimized and oil loss is reduced, i.e. the arrangement contributes to this to save energy. The vane pump constructed according to the invention is in their Operating parameters due to a reduced pressure change to which the pump is subjected is stable and it offers the advantages that noises and vibrations are produced during generated by the pump operation can be suppressed to a high degree because the Ring on positive pressurization of the pressure chamber for the main piston relocated will and not on a pressure reduction in this pressure chamber and because of the ring operationally safe and reliable sandwiched between the main and auxiliary pistons is arranged.

herkömmliche Flügelpumpen haben Druck- und Durchflußeinstellschrauben, die an jeder Seite eines Ringes angeordnet sind, was bedeutet, daß sie in einem Raum derart untergebracht werden müssen, daß sie zur Einstellung gut zugänzlich sind, was zu einer "zeitraubenden" Pumpe führt, die viel Rücksichtnahme auf einen richtigen Binbau verlangt. Bei der Anordnung nach der Erfindung können, da zwei Einstellschrauben lediglich an einer einzigen Seite der Pumpe angeordnet sind, diese zu ihrer Eihstellung jedoch bequem erreicht werden, und die Pumpe kann in einem kleineren Raum mit weniger Bedenken und Überlegungen hinsichtlich der Zugänglichkeit der Einstellschrauben eingebaut werden.conventional vane pumps have pressure and flow adjustment screws, which are arranged on each side of a ring, which means that they are in one Space must be accommodated in such a way that they are easily accessible for setting are, resulting in a "time consuming" pump that requires a lot of consideration for you correct bin construction required. In the arrangement according to the invention, there are two Adjusting screws are only arranged on a single side of the pump, this however, they can be conveniently reached to set them up, and the pump can be used in one smaller space with fewer concerns and considerations about accessibility the adjusting screws must be installed.

Zur Vereinfachung und Erleichterung der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde der Hauptkolben 4 mit einem größeren Außendurchmesser als der Hilfskolben 5 gezeigt, wodurch auch die Fläche 4' größer ist als die Flächen 5'.To simplify and facilitate the description of the present Invention was the main piston 4 with a larger outer diameter than the auxiliary piston 5, whereby the area 4 'is also larger than the areas 5'.

Der Außendurchmesser des Hauptkolbens 4 kann jedoch gleich dem oder kleiner als der Außendurchmesser des Hilfskolbens 5 sein, indem in den Stirnplatten des Pumpenkörpers Binlaß- und Auslaßöffnungen an Stellen vorgesehen werden, die winkelig in der Drehrichtung des Rotors 8 aus der gegenseitigen Symmetrie mit Bezug zu einer koaxial durch die Kolben 4, 5 gehenden Linie verschoben sind; das führt zu einer Anordnung, die es dem Rotor 8 ermöglicht, eine (durch den gestrichelten Pfeil in Fig. 3 für diese Abänderung angedeutete) Kraftkomponente Fx zu erzeugen, dieFuf den Ring 7 in einer Richtung zum Hilfskolben 5 hin wirkt. Bei einer solchen Abwandlung ist es notwendig, daß die Kraftkomponente Fx berechnet wird, so daß sie geringfügig kleiner ist als die Kombination aus auf den Hilfskolben 5 wirkendem Flüssigkeitsdruck und Kraft der Feder 10.However, the outer diameter of the main piston 4 may be equal to or be smaller than the outer diameter of the auxiliary piston 5 by placing in the end plates of the pump body inlet and outlet openings are provided at locations which angularly in the direction of rotation of the rotor 8 from mutual symmetry with reference are shifted to a line passing coaxially through the pistons 4, 5; leading to an arrangement that enables the rotor 8 to have a (by the dashed To generate the force component Fx indicated by the arrow in FIG. 3 for this modification, dieFuf the ring 7 in a direction towards the auxiliary piston 5 works towards. In such a modification, it is necessary that the component force Fx be calculated so that it is slightly smaller than the combination of on the auxiliary piston 5 acting fluid pressure and force of the spring 10.

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Claims

Vane pump with variable flow rate Vane pump with variable flow rate, g e k en nzeichn et a) through a pump body (i); b) by a rotor (8) which is rotatably mounted in the pump body (1) and which has a plurality of of angularly spaced, radially inwardly and outwardly movable ble, at Rotation of the rotor comprises vanes (9) generating liquid delivery pressure; c) by a ring (7) surrounding the rotor (8); d) by one in the pump body (1) Slidably mounted auxiliary piston (5) with a spring (10), the normally by the liquid delivery pressure acting on one of its surfaces (5 ') and by the Reder is urged to rest against the ring (7); e) by one in that Pump body (1) sliding in substantially diametrical direction with respect to rotor (8) opposite position mounted main piston (4) with two end faces, the with its first end face is held in contact with the ring (7); f) through one to one Change in the liquid delivery pressure responding pressure compensation device (3), the fluid delivery pressure on the second face of the main piston (4) to control the size of the eccentricity of the ring (7) in relation to the rotor (8) brings about; S) through a liquid passage provided with a flow restrictor (12) (24), one end of which opens onto the second end face of the main piston (4) and the other end of which can be connected to an oil container (28).

2. Vane pump according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the liquid passage (24) is essentially centrally located in the axial direction through the main piston (4) and that its other end is open and on the ring (7) is kept in the annex.

3. Vane pump according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the area of the second end face of the main piston (4) is greater than the area of the auxiliary piston (5).