DE3240367C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine verstellbare Flügelzellen­ pumpe mit einem in einem Gehäuse angeordneten Rotor, der von einem verschiebbaren Hubring umgeben ist, mit einer Druckregeleinrichtung und mit einem seitlich ange­ ordneten, verstellbaren Abstützelement mit einer im wesentlichen ebenen Abstützfläche für den Hubring, der seinerseits einen gekrümmten Abstützflächenbereich auf­ weist, so daß bei Lageänderung des Hubrings in Richtung Druckregeleinrichtung eine quer dazu erfolgende Lage­ änderung des Hubrings erfolgt.

Flügelzellenpumpen dieser Art führen vor und am Anfang der Druckphase einen Hub unter Drucksteigerung - einen Hub mit Vorkompression - aus, der die Arbeitsgeräusche beeinflussen kann. Dieser Hub mit Vorkompression wird als Blindhub bezeichnet.

Es ist bekannt, zur Minimierung der Betriebsgeräusche derartige Drehflügelpumpen mit verstellbaren Ein­ richtungen zur Blindhubeinstellung zu versehen. Dadurch lassen sich jedoch die Betriebsgeräusche nur für einen bestimmten Betriebszustand durch Verstellen dieser Ein­ richtung minimieren.

Bei verstellbaren Flügelzellenpumpen ist jedoch eine Ge­ räuschverminderung für den gesamten Betriebsbereich er­ forderlich. Aus der DE 25 10 959 A1 ist eine Blindhub­ einstellung bekannt, bei der sich die Einstellung über den gesamten Betriebsbereich verändert. Dazu ist eine ebene Abstützfläche für den Hubring vorgesehen, die parallel zur Ebene, die durch die gemeinsame Achse der Fördermengenbegrenzungseinrichtung und der Druckregel­ einrichtung sowie die Rotorachse festgelegt ist, ver­ läuft. Der Hubring weist einen gekrümmten Abstützflächen­ bereich auf, dessen Krümmung in Richtung auf die Lauf­ fläche des Hubrings verläuft. Hubring und Abstützelement sind zur Sicherstellung der Abrollbewegung formschlüssig über einen in einer Sackbohrung des Hubrings angeordneten Zapfen des Abstützelements verriegelt. Die Blindeinstell­ einrichtung ist äußerst aufwendig aufgrund der Fertigung der gekrümmten Fläche des Hubrings und der Ausbildung der Einheit aus Zapfen und Bohrung.

Aus der DE 29 14 282 A1 ist eine aufwendige, hydraulische Verstelleinrichtung bekannt, bei welcher die Kraftbe­ aufschlagung des Hubrings durch den Ausgangsdruck der Pumpe über einen Übersetzungshebel erfolgt, wobei das Übersetzungsverhältnis durch die Exzentrizität des Hubrings veränderbar ist.

Aus der DE 24 53 736 A1 ist eine Pumpe mit schräger Abstützfläche für den Hubring bekannt, jedoch ist dabei das Abstützelement verstellbar und die Abstützfläche beaufschlagt den Hubring an dessen eben ausgebildeter Kontaktfläche.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine über den gesamten Betriebsbereich sich anpassende Blindhubeinstellung zur Geräuschminderung äußerst einfach auszubilden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abstützung des Abstützelements zu der Ebene, in der die Achse der Druckregeleinrichtung sowie die Achse des Rotors verlaufen, in Richtung Druckregeleinrichtung ge­ neigt ist und daß der gekrümmte Abstützflächenbereich des Hubrings durch die zylindrische äußere Umfangsfläche des Hubrings gebildet ist.

Mit der im wesentlichen ebenen, geneigten Abstützfläche des Abstützelements wirkt die gekrümmte Abstützfläche des Hubrings in der Weise zusammen, daß sich mit geringer werdendem Förderhub, d. h. mit ansteigendem Förderdruck, ein größer werdender Blindhub und damit eine Vergrößerung der Vorkompression einstellt.

Besonders einfach ist die Verwendung der zylindrischen Außenumfangsfläche des Hubrings als gekrümmte Abstütz­ fläche, da eine gesonderte Formgebung des Abstütz­ flächenbereichs entfällt. Auch die Anordnung der im wesentlichen ebenen Abstützfläche am Abstützelement läßt sich auf einfachste Weise verwirklichen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Abstützfläche durch die Stirnfläche des Abstütz­ elements gebildet ist. Dadurch ist eine einfache und kostengünstige Fertigung sichergestellt.

Besonders vorteilhaft ist es, die Abstützfläche rechtwinklig zur Achse des Abstützelements anzuordnen. Die Achse des Abstützlements ist dabei nicht recht­ winklig zur Achse der Druckregeleinrichtung, sondern in einem spitzen Winkel zur Achse der Druckregeleinrichtung angeordnet. Am Abstützelement braucht dadurch keine zur Achse geneigte Abstützfläche angebracht zu werden, so daß besonders vorteilhaft ein handelsüblicher Gewinde­ bolzen, der in eine Gewindebohrung in einem entsprechend angeordneten Gehäuseansatz eingeschraubt wird, verwendet werden kann. Die Abstützfläche ist dabei unabhängig vom Verdrehwinkel des Gewindebolzens stets in der räumlich richtigen Lage angeordnet. Die Einstellung des radialen Abstands des Abstützelements zur Rotorachse ist auf ein­ fachste Weise durch Verdrehen des Gewindebolzens zu be­ werkstelligen; die Sicherung kann durch eine Konter­ mutter erfolgen.

Eine Weiterbildung sieht vor, daß die Abstützfläche die Stirnfläche eines Elementes ist, das verdrehsicher eine zugeordnete Öffnung im Pumpengehäuse durchragt. Bei dieser Ausbildung kann das Abstützelement im rechten Winkel zur Druckregeleinrichtung angeordnet werden, wo­ bei die Abstützfläche auf einfachste Weise räumlich richtig zur gekrümmten Hubringaußenfläche ausgerichtet werden kann.

Besonders bei Einsatzfällen mit hoher Beanspruchung ist es vorteilhaft, das Abstützelement zweiteilig aus einem Gewindebolzen und einem Vierkantelement aufzubauen und die Abstützfläche am Ende des Vierkantelements auszu­ bilden.

Zur Vermeidung von Kantenpressungen ist es zweckmäßig, daß die Abstützfläche gekrümmt ist und im wesentlichen punktförmig am Hubring anliegt. Die Abstützfläche kann vorteilhaft als Begrenzung einer Kugelkalotte ausge­ bildet sein. Zweckmäßig liegt der Krümmungsmittelpunkt auf der Achse des Abstützelements. Durch die gegen den Krümmungsradius kleine Höhe der Kugelkalotte bleibt die Abstützfläche nahezu eben.

Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Flügelzellenpumpe im Schnitt,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer Flügel­ zellenpumpe.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Flügelzellenpumpe umgibt ein mit 1 bezeichnetes Pumpengehäuse einen Rotor 2 und einen Hubring 3. In dem Rotor 2 sind über die gesamte axiale Rotorbreite radial verlaufende Schlitze 4 an­ geordnet, in denen Flügel 5 radial verschiebbar geführt sind, die mit ihren nach außen gerichteten Stirnflächen an der Innenfläche des den Rotor 2 umgebenden Hubrings 3 anliegen. Der zwischen Rotor 2 und Hubring 3 befindliche Arbeitsraum wird durch die Flügel 5 in Arbeitszellen unterteilt, die in axialer Richtung an beiden Seiten durch Seitenscheiben abgeschlossen sind.

In den Seitenscheiben sind Steueröffnungen ausgebildet, die zur Druckmittelversorgung bzw. -ableitung dienen. Die eine Steueröffnung ist der Sauganschluß 6, die andere der Druckanschluß 7 der Flügelzellenpumpe.

In der dargestellten Lage weist der Hubring 3 die maximale Exzentrizität zum Rotor 2 und die Flügelzellen­ pumpe damit ihr maximales Fördervolumen auf. Der Hubring 3 liegt dabei an einer als Fördermengenbegrenzungs­ einrichtung 8 dienenden Einstellschraube an, mit der das maximale Fördervolumen einstellbar ist. Dieser Förder­ mengenbegrenzungseinrichtung 8 liegt, diametral eine Druckregeleinrichtung 9 gegenüber, durch die der maximale Förderdruck durch Einstellen der Vorspannung einer den Hubring 3 gegen die Einstellschraube drückenden Federeinrichtung vorgegeben werden kann.

Auf einer Seite der Verbindungslinie dieser sich diame­ tral gegenüberliegenden Einrichtungen 8, 9 ist der Saug­ anschluß 6, auf der anderen Seite der Druckanschluß 7 angeordnet. In dem Bereich des zwischen Hubring 3 und Rotor 2 gebildeten Arbeitsraums, der auf der Seite der Fördermengenbegrenzungseinrichtung 8 zwischen Saugan­ schluß 6 und Druckanschluß 7 liegt, findet eine Vorkom­ primierung des Druckmittels und im diametral gegenüber­ liegenden Bereich eine Nachexpansion statt.

Auf der Druckanschlußseite ist mit der Achse im spitzen Winkel zur Achse der Druckregeleinrichtung 9 ein Ab­ stützelement 10 für den Hubring 3 angeordnet. Das Ab­ stützelement 10 ist als Gewindebolzen ausgebildet, der eine Gewindebohrung im Pumpengehäuse durchgreift und eine ebene, senkrecht zu seiner Achse angeordnete Ab­ stützfläche 11 aufweist, an der der Hubring 3 anliegt. Das Abstützelement 10 ist in radialer Richtung durch Verdrehen einstellbar. Die eingestellte Lage ist durch eine sich gegen eine ebene Gehäusefläche abstützende Kontermutter 12 gesichert.

Durch die beschriebene Anordnung des Abstützelements 10 in spitzem Winkel ist die Abstützfläche unter einem Winkel zu der durch die gemeinsame Achse von Förder­ mengenbegrenzungseinrichtung 8 und Druckregelein­ richtungen 9 sowie die Achse des Rotors 2 definierten Ebene geneigt. Während der Verschiebung des Hubrings 3 in die im wesentlichen zum Rotor 3 koaxiale Nullhublage wird durch das ebene Abstützelement 10 und die gekrümmte Hubringaußenfläche eine Verschiebung des Hubrings 3 quer zur Fördermengeneinstellrichtung bewirkt. Damit wird die Vorkomprimierung stetig vergrößert, so daß die Geräusch­ unterdrückung entsprechend dem sich verändernden Förder­ druck optimiert wird.

Bei der in Fig. 2 dargestellten, bis auf das Abstütz­ element 20 der Pumpe nach Fig. 1 entsprechenden Flügel­ zellenpumpe ist die Achse des Abstützelements im rechten Winkel zur gemeinsamen Achse von Fördermengenbe­ grenzungseinrichtung 8 und Druckregeleinrichtung 9 ange­ ordnet. Am Abstützelement 20 ist die Abstützfläche 21 unter einem bestimmten Winkel zur Längsachse des Ab­ stützelements 20 angeordnet und in Richtung Druckregel­ einrichtung 9 geneigt. Das Abstützelement 20 ist zwei­ teilig aus einem Gewindebolzen 20′ und einem Vierkant­ element 20′′, das die Abstützfläche 21 aufweist, ausge­ bildet. Im Pumpengehäuse 1 ist im Anschluß an eine Ge­ windebohrung eine Vierkantöffnung 22 ausgebildet, welche das Vierkantelement 20′′ durchsetzt. Die am Vierkantele­ ment 20′′ ausgebildete Abstützfläche 21 läßt sich so in der räumlich richtigen Lage einfach montieren und durch Verdrehen des Gewindebolzens 20′ in radialer Richtung einstellen. Die Sicherung der eingestellten Lage erfolgt auch hier durch eine Kontermutter 12.

Claims (8)

1. Verstellbare Flügelzellenpumpe mit einem in einem Gehäuse angeordneten Rotor, der von einem verschiebbaren Hubring umgeben ist, mit einer Druckregeleinrichtung und mit einem seitlich angeordneten, verstellbaren Abstützelement mit einer im wesentlichen ebenen Abstützfläche für den Hubring, der seinerseits einen gekrümmten Abstütz­ flächenbereich aufweist, so daß bei Lageänderung des Hub­ rings in Richtung Druckregeleinrichtung eine quer dazu erfolgende Lageänderung des Hubrings erfolgt, wobei der gekrümmte Abstützflächenbereich durch die zylindrische äußere Umfangsfläche des Hubrings gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützfläche (11, 21) des Abstützelementes (10, 20) durch die schräg zu der Ebene in der die Achse der Druckregeleinrichtung (9) sowie die Achse des Rotors (2) verlaufen angeordnete Stirnfläche eines Gewindebolzens gebildet ist.

2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützfläche (11) rechtwinklig zur Achse des Abstützelementes (10) angeordnet ist.

3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützfläche (21) die Stirnfläche eines Elementes ist, das verdrehsicher eine zugeordnete Öffnung im Pumpengehäuse durchragt.

4. Flügelzellenpumpe nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (20) zweiteilig aus einem Gewindebolzen (20′) und einem Vierkantelement (20′′) aufgebaut ist und daß die Abstützfläche (21) am Ende des Vierkantelements (20′′) ausgebildet ist.

5. Flügelzellenpumpe nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützfläche (11, 21) gekrümmt ist und im wesentlichen punktförmig am Hubring (3) anliegt.

6. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützfläche (11, 21) eine Kugelkalotte begrenzt.

7. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsmittelpunkt auf der Achse des Abstützelements (10, 20) liegt.

8. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Kugelkalotte klein ist gegenüber dem Krümmungsradius.