DE3247885C2

DE3247885C2 - Flügelzellen- oder Radialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE3247885C2
Application number: DE3247885A
Authority: DE
Inventors: Jörg 8770 Lohr-Sackenbach Dantlgraber
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1982-12-23
Filing date: 1982-12-23
Publication date: 1986-12-18
Also published as: US4678412A; JPS59170484A; IT8324170A0; IT1169997B; DE3247885A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstellanordnung für den Hubring einer Flügelzellenpumpe oder einer Radialkolbenpumpe, wobei eine Abstützung am Außenmantel des Hubrings unmittelbar durch unter Druck stehende hydraulische Arbeitsflüssigkeit erfolgt.

Description

33. Pumpe nach einem der Ansprüche 28 bis 31, 65 DE-PS 31 22 598
dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben (82') in der DE-OS 29 14 282
Steuerhülse (81) mit seinem einen Ende angeordnet DE-OS 26 14 602
ist und andererseits mit seinem anderen Ende in Ver- DE-OS 26 00 918

DE-OS 21 57 770
DE-OS 19 27 074
EP-O 0 49 838
US-PS 26 35 551

wobei allen diesen bekannten Konstruktionen gemeinsam ist, daß keine Anpassung an sämtliche vorkommenden Lastdrücke erreicht wird, da der Hubring nur immer auf einer Geraden verschoben oder in einem Kreisbogen verschwenkt wird, so daß der Verdichtungsbeginn nicht genau entsprechend dem Lastdruck einstellbar ist.

Die DE-OS 29 14 282 zeigt eine Flügelzellenpumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. Bei dieser Pumpe wird bereits zusätzlich zu der Verstellung des Hubrings in einer die Pumpenfördermenge ändernden Richtung auch eine senkrecht dazu erfolgende durch hydraulischen Druck bewirkte Querverstellung des Hubrings gezeigt, wobei zu diesem Zweck Hebel und Einstellschraube erforderlich sind. Dies bedeutet, daß eine Körperschallbrücke vom Hubring zum Gehäuse gebildet wird, was sich außerordentlich ungünstig auf die Geräuschentwicklung der Pumpe auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flügelzellenpumpe oder eine Radialkolbenpumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2 genannten Art derart auszubilden, daß die Geräuschentwicklung und Geräuschübertragung der Pumpe unter Vermeidung von Körperschallbrücken in kosten- und wartungsgünstiger Weise minimiert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Flügelzellen- bzw. Radialkolbenpumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2 angegebenen Art die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 bzw. 2 vor.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Flügelzellenpumpe;

F i g. 2 einen Schnitt längs Linie A-Bin Fig. 1;

F i g. 3 einen Kräfteplan der am Hubring angreifenden Kraftvektoren bei voller Förderung der Pumpe gemäß den Fig. 1 und 2;

F i g. 4 einen Kräftepian bei Null-Hub der Pumpe gemäß den F i g. 1 und 2;

F i g. 5 einen Querschnitt durch eine Flügelzellenpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Druckausgleichsleitungen und Aufregelfedern dargestellt sind;

F i g. 6 einen Querschnitt durch eine Flügelzellenpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine Flügelzellenpumpe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

F i g. 8 einen Querschnitt duch eine Flügelzellenpumpe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei der Beschreibung der fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung werden zur Vereinfachung für gleiche oder im wesentlichen gleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet

Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Flügelzellenpumpe weist ein Pumpengehäuse 3 sowie einen Rotor 2 auf, der durch eine drehfest daran angeordnete Welle 4 in Richtung des Pfeiles 8 in Drehung versetzt werden kann. In nicht näher bezeichneten Schlitzen des Rotors 2 sind nicht näher bezeichnete Flügel gleitend geführt.

Die nach außen gerichteten Flügelenden liegen an der inneren Mantelfläche 6 eines Hubrings 1 gleitend an. Der Hubring 1 ist in noch näher zu beschreibender Weise innerhalb des Gehäuses 3 in einstellbarer Weise an seiner äußeren Mantelfläche 7 gehalten.

Wie in F i g. 2 gezeigt, besteht das Gehäuse 3 vorzugsweise aus drei Teilen, nämlich aus einem Deckel 11, einem Mittelteil 12 und einem Flansch 13. In den Deckel 11 und den Flansch 13 können lose, mit Druckfedern versehene Scheiben (nicht dargestellt) eingelegt werden. Diese Scheiben stützen sich an den Planflächen des Mittelteils 12 ab. Das Mittelteil 12 wird zweckmäßigerweise durch Räumen hergestellt.

Wenn sich der Rotor 2 in Richtung des Pfeiles 8 dreht, so wird von einem Tank 54 hydraulische Arbeitsflüssigkeit (Strömungsmittel) über eine Ansaugleitung 15 einer nicht dargestellten Ansaugniere im Bereich des unteren Sichelraums zugeführt, der zwischen Rotor 2 und Hubring 1 gebildet ist. Der obere Teil des Sichelraums bildet einen Kompressionsraum 16, von dem aus die nunmehr komprimierte Arbeitsflüssigkeit mit dem Systemdruck über eine nicht dargestellte Abflußniere einer Abflußleitung 17 zugeführt wird. Die Abflußleitung 17 steht mit einem Verbraucher 18 in Verbindung.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die äußere Mantelfläche 7 des Hubrings 2 durch drei oder mehrere bewegliche Dichtelemente in drei oder mehrere Mantelflächenabschnitte 23,24 und 25 unterteilt ist. Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 sind drei Dichtelemente und drei Mantelflächenabschnitte vorgesehen. Durch die drei Dichtelemente 20, 21, 22 werden somit drei Abschnittsräume oder Abschnittskammern 26, 27 und 28 jeweils zwischen der Gehäuseinnenoberfläche und der äußeren Mantelfläche 7 des Hubrings 1 definiert. Die Dichtelemente sind in der Gehäuseinnenwand angeordnet und ihre freien Enden liegen an der Hubringaußenseite abdichtend an. Die Dichtelemente sind an den Gehäuseseitenwänden (11a, 13a,) dichtend geführt

Gemäß der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Abschnittskammer 26 vorzugsweise mit dem Systemdruck der Pumpe beaufschlagt wird, während die benachbart liegende Abschnittskammer 27 mit einem von einem Pumpenregler 30 erzeugten Druck (Pumpenreglerdruck) belastet wird. Die Abschnittskammer 28 schließlich steht unter Tankdruck. Der genannte Pumpenreglerdruck wird durch einen an sich bekannten Pumpenregler 30 erzeugt, der in F i g. 1 ebenfalls schematisch dargestellt ist

Der Pumpenregler 30 wird über eine Leitung 31 mit dem Systemdruck beliefert und liefert seinerseits den Pumpenreglerdruck über eine Leitung 32. Der Pumpenreglerdruck wird in an sich bekannter Weise mittels des Pumpenreglers 30 wie folgt erzeugt Auf einen Regeloder Steuerkolben 33 des Pumpenreglers 30 wirkt von rechts her der über Leitung 31 zugeführte Systemdruck, während der Steuerkolben 33 von links her unter der Kraft einer einstellbaren Feder 34 steht Im Steuerraum 35 am rechten Ende des Steuerkolbens 33 vorhandene Arbeitsflüssigkeit gelangt durch eine Drosselstelle 36 in eine Längsbohrung 37, die in einer Querbohrung 38 endet, von wo aus die Arbeitsflüssigkeit in eine ringförmige Ausnehmung 39 gelangt Diese ringförmige Ausnehmung 39 liefert über die Leitung 32 den Pumpenreglerdruck. Eine Steuerkante 40 am Steuerkolben 33 bewirkt daß der Pumpenreglerdruck auf einen bestimmten Wert eingestellt wird.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß Strömungsmittel mit Systemdruck in die Abschnittskammer 26 geleitel wird, daß Strömungsmittel mit Pumpenreglerdruck in die Abschnittskammer 27 geleitet wird und daß in der Abschnittskammer 28 der Tankdruck herrscht.

Nachdem die auf die innere Mantelfläche 6 des Hubrings 1 ausgeübte Kraft (Arbeitskraft) F_A — vgl. auch F i g. 3 und 4 — in der Darstellung gemäß F i g. 1 im wesentlichen senkrecht nach oben wirkt, ist vorgesehen, daß sich die Abschnittskammer 26 im wesentlichen im oberen Bereich der äußeren Mantelfläche 7 des Hubrings 1 erstreckt. Die Abschnittskammer 27, die mit dem Pumpenreglerdruck beaufschlagt ist, erstreckt sich anschließend daran teilweise im oberen Bereich und teilweise im unteren Bereich der äußeren Mantelfläche 7 des Hubrings 1.

Ferner ist im unteren Bereich des Hubrings 1, vorzugsweise in der 6 Uhr-Stellung eine elastische Abstützung des Hubrings 1 vorgesehen. Zu diesem Zweck sitzt im Gehäuse 3 eine Druckfeder 50, die senkrecht nach oben wirkt und gegen den Hubring 1 drückt. Die Feder 50 kann beispielsweise mittels eines Federtellers am Hubring 1 angreifen. Die Feder 50 sitzt mit ihrem vom Hubring 1 wegweisenden Ende in einem Schraubelement 51, welches zur Einstellung der Federkraft in das Gehäuse 3 eingeschraubt ist.

Ferner ist am Gehäuse 3, vorzugsweise benachbart zum Dichtelement 20, ein in der Zeichnung nicht gezeigtes Anschlagelement vorgesehen, welches den Hubring 1 in seiner in F i g. 1 gezeigten am weitesten links gelegenen Position abstützt. Dieser nicht gezeigte, vorzugsweise einstellbare Anschlag übt eine noch zu erläuternde Kraft Fc auf den Hubring 1 aus und befindet sich vorzugsweise in etwa in der 9 Uhr-Position. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich somit die Abschnittskammer 26 in etwa zwischen der 9 Uhr-Position und der 1.30 Uhr-Position, die Abschnittskammer 27 erstreckt sich zwischen der 1.30 Uhr-Position und der 4 Uhr-Position, während sich die Abschnittskammer 28 zwischen der 4 Uhr-Position und der 9 Uhr-Position erstreckt.

Beim Betrieb der Pumpe in einem Gleichgewichtszustand — vgl. F i g. 3 — wirkt somit von innen her auf den Hubring 1 im wesentlichen die Arbeitskraft F_A und von außen her wirken auf den Hubring 1 die folgenden Kräfte: Die Kraft F_c des (nicht gezeigten) Anschlags, die Kraft F₂₃ erzeugt durch den Systemdruck in Abschnittskammer 26 (wobei dieser Systemdruck auf den Mantelflächenabschnitt 23 wirkt), die Pumpenreglerdruckkraft F₂₄ (erzeugt durch den auf Mantelflächenabschnitt 24 wirkenden Pumpenreglerdruck in Abschnittskammer 27) und schließlich die Kraft F_x, d. h. die von der Feder 50 ausgeübte Kraft Die durch den Tankdruck in Abschnittskammer 28 hervorgerufene Kraft kann praktisch vernachlässigt werden.

Erfindungsgemäß ist — wie in F i g. 2 gezeigt — einfach eine Verbindung der Abflußniere bzw. der Abflußleitung 17 mittels eines im Deckel 11 verlaufenden Kanals 53 vorgesehen, um so den Systemdruck zur Abschnittskammer 26 zu leiten.

Erfindungsgemäß erfolgt die Anordnung der Dichtelemente 20, 21, 22 derart, daß die vertikal von außen auf den Hubring 1 wirkende Kraft größer ist als die von innen wirkende Arbeitskraft Fa. Die Differenzkraft wird dabei von der Feder 50 aufgenommen.

Durch geeignete Wahl der Federkonstanten der Feder 50 wird der Hubring 1 sich druckabhängig so gegenüber der Feder 50 verstellen, daß für jeden Druck eine für das Geräusch optimale Einstellung des Hubrings 1 vorliegt. Erfindungsgemäß wird durch die Vertikalkomponente der auf den Abschnitt 24 ausgeübten Kraft F₂₄ zusätzlich noch eine vom Pumpenreglerdruck (und damit von der Förderstellung der Pumpe) abhängige Veränderung der Höheneinstellung des Hubrings 1 bewirkt. Die Null-Lage kann dabei durch das Schraubelement 51 verändert werden.

Die F i g. 3 und 4 zeigen jeweils einen Kräfteplan für die am Hubring 2 angreifenden Kräfte. Fig.4 zeigt einen Kräfteplan für Null-Hub. Fig.3 zeigt den Kräfteplan für volle Förderung. Man erkennt, daß hier die auf die Innenmanteloberfläche 6 des Hubrings 1 ausgeübte Arbeitskraft Fa durch zwei hydrostatische Kräfte, nämlich F₂3 und F₂₄, nicht nur kompensiert, sondern sogar überkompensiert wird, so daß bei voller Förderung neben der Kraft F_G noch die Kraft der Feder F₅O erforderlich ist. Während also bei bekannten Flügelzellenpumpen die Arbeitskraft Fa durch eine Höhensteinstellschraube aufgenommen wird, wird erfindungsgemäß die Arbeitskraft Fa durch hydrostatische Kräfte aufgenommen, und zwar vorzugsweise durch die Kräfte F₂3 und F₂₄.

Wie erwähnt, wird die verbleibende Differenzkraft von der Feder F50 aufgenommen, was bedeutet, daß der Hubring 1 entsprechend der Differenzkraft und entsprechend der Federkonstanten der Feder 50 einen Weg zurücklegt. Dies muß deshalb der Fall sein, weil die Pumpe mit höher werdendem Systemdruck den Hubring 1 nach unten stellen soll. Die Vorverdichtung bzw. der Verdichtungsbeginn müssen für höheren Systemdruck ■vorverlegt werden, was eben durch das nach unten Stellen des Hubrings 1 geschieht.

Während beispielsweise bei einem Systemdruck von 10 bar der Hubring 1 nur ²/ioomm tiefer liegt als der Rotor 2, liegt bei einem Systemdruck von 160 bar der Hubring 1 etwa einen halben mm tiefer als der Rotor. Dieser Weg von etwa V₂ mm wird durch die system-

druckabhängige, von oben kommende Überschußkraft erzeugt. Wenn also der Druck 0 ist, so entspannt sich die Feder 50, während dann, wenn der Druck ansteigt, die von oben wirkende Überschußkraft größer wird und somit den Hubring 1 nach unten drückt.

Ergänzend sei noch bemerkt, daß, wie an sich bekannt, beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 noch eine Feder in etwa 3 Uhr-Stellung sich im Gehäuse 3 abstützt und den Hubring im Ruhezustand der Pumpe in die in F i g. 1 gezeigte Stellung drückt.

F i g. 5 bezieht sich auf das gleiche Ausführungsbeispiel wie F i g. 1, zeigt aber noch einige wichtige Einzelheiten. So ist beispielsweise die eben genannte in 3 Uhr-Stellung befindliche Feder hier dargestellt und mit dem Bezugszeichen 55 versehen. Die den Dichtelementen 20 bis 22 entsprechenden Dichtelemente sind hier mit 20', 2Γ und 22' bezeichnet Die Dichtelemente 20', 21' und 22' sitzen jeweils im Gehäuse 3 ausgebildeten Schlitzen, zu deren geschlossenen Enden hin Druckausgleichsleitungen 56, 57, 58 führen, die mit ihrem anderen Ende jeweils mit der Abschnittskammer 26 bzw. 27 in Verbindung stehen. Vorzugsweise wirken noch auf die in den Gehäuseschlitzen sitzenden Enden der Dichtungselemente Druckfedern 60,61 und 62 ein.
Fi g. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar wiederum veranschaulicht anhand einer Flügelzellenpumpe, die im wesentlichen wie beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 bis 5 ausgebildet ist. Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 bis 5 stand die

Abschnittskammer 26 unter Systemdruck, die Abschnittskammer 27 stand unter Pumpenreglerdruck und die Abschnittskammer 28 stand unter Tankdruck. Nachdem beim ansteigenden Systemdruck der Hubring 1 sich nach rechts bewegen muß, war beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 bis 5 der Pumpenreglerdruck in Abschnittskammer 27 derart vorgesehen, daß dieser bei steigendem Systemdruck kleiner wurde. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.6 wird umgekehrt vorgegangen. Demgemäß ist der Pumpenregler 30' derart ausgebildet und mit der Flügelzellenpumpe verbunden, daß bei steigendem Systemdruck auch ein steigender Pumpenreglerdruck über Leitung 32' an Abschnittskammer 27' geliefert wird. Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6 sind die entsprechenden Bauteile mit dem gleichen Bezugszeichen wie die beim ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.

Im einzelnen erkennt man in F i g. 6, daß der Pumpenregler 30' über eine Leitung 3V zum einen mit unter Systemdruck stehender Arbeitsflüssigkeit von der Flügelzellenpumpe beliefert wird. Auf den Steuerkolben 33' des Pumpenreglers 30' wirkt von rechts her der Systemdruck, während von links her eine Feder 34 einwirkt. Im Steuerraum 35' vorhandene Arbeitsflüssigkeit gelangt durch eine Längsbohrung 37' und über eine Querbohrung 38' in eine ringförmige Ausnehmung 41. Eine Steuerkante 41' am Steuerkolben 33' bewirkt die Einstellung des Pumpenreglerdrucks in Leitung 32' auf einen bestimmten Wert. Leitung 32' steht über eine Drossel mit dem Tank 54 in Verbindung.

Dichtelement 20', 2V und 22' sind ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen und sind sowohl mit Druckausgleichsleitungen sowie Druckfedern ausgestattet. Die genannten Dichtelemente bilden Abschnittskammern 26', 27' und 28'. Die Abschnittskammer 26' liegt auf Systemdruck und die Abschnittskammer 28' liegt auf Tankdruck. Die Abschnittskammer 27' ist praktisch entgegengesetzt zur Abschnittskammer 27 beim Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 bis 5 angeordnet und liegt auf Pumpenreglerdruck, diesmal aber auf einem Pumpenreglerdruck, der mit steigendem Systemdruck ansteigt. Demgemäß sind die Dichtungselemente in etwa in den folgenden Positionen angeordnet: Das Dichtungselement liegt auf 2 Uhr-Position, das Dichtungselement 22' liegt auf 8 Uhr-Position und das Dichtungselement 21' liegt auf 10.30 Uhr-Position.

F i g. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei wiederum innerhalb eines Pumpengehäuses 3 ein Hubring 1 und innerhalb des Hubrings 1 ein Rotor 2 einer Flügelzellenpumpe angeordnet ist Im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungsbeispielen werden beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 7 vier Dichtelemente 70 bis 73 verwendet, die ähnlich wie bei den vorausgegangenen Ausführungsbeispielen radial gleitend im Pumpengehäuse 3 angeordnet sind. Diese Dichtelemente 70 bis 73 bilden vier Abschnittskammern 74, 75, 76 und 77. Die Abschnittskammer 75 liegt auf Tankdruck und die Abschnittskammer 76 liegt auf Systemdruck. Man erkennt, daß der Systemdruck in Abschnittskammer 76 auf eine verhältnismäßig kleine Fläche zwischen den beiden Dichtelementen 72 und 73 wirkt Die Abschnittskammer 77 liegt auf einem vom Systemdruck abgeleiteten Steuerdruck. Die Abschnittskammer 74 liegt ähnlich wie bei F i g. 1 auf Pumpenreglerdruck. Man erkennt daß beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 7 durch die erfindungsgemäße Anordnung der Dichtungselemente sowie die Verwendung einer Steuereinrichtung 78 die Feder 50 gemäß F i g. 1 vermieden werden kann.

Die Steuereinrichtung 78 besteht aus einem am Pumpengehäuse 3 befestigbaren Gehäuse 79 und weist einen Hohlraum 80 auf. In einer kreiszylindrischen Bohrung des Gehäuses 3 sowie zwischen Führungsflächen des Gehäuses 79 ist eine Steuerhülse 81 auf- und abbeweglich angeordnet. Die Steuerhülse 81 fühlt mit ihrem unteren Ende die Position oder Höhenlage des Hubrings 1 ab. In einer kreiszylindrischen Bohrung der Steuerhülse 81 ist ein Kolben 82 hin- und herbewegbar angeordnet. Der Kolben 82 besitzt eine ringförmige Ausnehmung 83 und steht von unten her unter dem Druck einer Feder 84 und von oben her wird der Kolben 82 durch eine Differenzkraft belastet, die sich aus der Differenz zweier gegeneinander wirkender Federn 85 und 86 ergibt. Der die Feder 84 enthaltende Raum in der Steuerhülsc 81 und ein Ringraum 87 stehen über eine Leitung 88 mit dem Tank 54 in Verbindung. Der ringförmigen Ausnehmung 83 wird Systemdruck über Leitung 89 zugeleitet. Die Steuereinrichtung 78 ihrerseits liefert über eine Leitung 90 einen aus dem Systemdruck abgeleiteten Steuerdruck an den Abschnittsraum 77, um so das Fehlen der beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 vorhandenen Feder 50 auszugleichen. Die Leitung 90 steht zum einen mit einer Ausnehmung 91 benachbart zum unteren Kolbenende in Verbindung, und ferner steht die Leitung 90 mit der Ausnehmung 80 benachbart zum oberen Ende des Kolbens 82 in Verbindung. Insbesondere die Feder 86 kann einstellbar ausgebildet sein, so daß der Kolben 82 durch diese beiden entgegengesetzt wirkenden Federn 85,86 und dem im Raum 80 bzw. 77 herrschenden Druck — welcher dem Systemdruck proportional ist — auf einer bestimmten Position gehalten wird.
Die Aufgabe der Steuereinrichtung 78 besteht kurz gesagt darin, den Hubring 1 abhängig von steigendem Systemdruck nach unten in Richtung höhereY Vorverdichtung zu bewegen. Bei fallendem Systemdruck soll der Hubring 1 dagegen nach oben bewegt werden. Dies geschieht nun erfindungsgemäß dadurch, daß die verschiebbare Steuerhülse 81 ständig die Position des Hubrings 1 abfühlt und mit der Position des Kolbens 82 vergleicht Verschiebt sich beispielsweise die Steuerhülse 81 infolge steigenden Systemdrucks nach oben, so muß über Leitung 90 der Abschnittskammer 77 ein erhöhter Druck zugeführt werden. Dies geschieht dadurch, daß die eine der beiden Steuerkanten des Kolbens 82, die mit dem Bezugszeichen 92 bezeichnet ist, den Durchtritt von unter Systemdruck stehender Arbeitsflüssigkeit von der ringförmigen Ausnehmung 83 zur Ausnehmung 91 von dort zur Leitung 90 gestattet Der erhöhte Druck bewegt sodann den Hubring 1 nach unten.

Bei fallendem Systemdruck spielen sich die Vorgänge umgekehrt ab, d. h. der Hubring 1 muß nach oben bewegt werden, was dadurch geschieht, daß die untere nicht näher bezeichnete Steuerkante des Kolbens 82 von der Leitung 90 kommende Arbeitsflüssigkeit zum Tank 54 ablaufen läßt

In F i g. 8 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt welches in wesentlichen Teilen mit dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 7 übereinstimmt Dementsprechend sind einander entsprechende Bauteile mit dem gleichen, allerdings mit einem Strich versehenen Bezugszeichen bezeichnet Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 7 wird beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 8 die Positionierung des Kolbens 82' nicht durch Federn, sondern durch einen Proportionalmagneten 100 vorgenommen. Vorzugsweise ist zu-

(:.■	S	32 47 885	11	20	12 '
		sätzlich ein Weggeber 101 vorgesehen, der ein Istsignal	25
		S/s, liefert, welches mit einem Sollsignal S_sou verglichen	30
		wird. Dieser Vergleichswert wird über einen Regelver	35
	stärker 102 dem Proportionalmagneten 100 zugeführt,	40
	so daß dieser eine bestimmte Strecke 5 zurücklegt und 5	45
	dementsprechend den Kolben 82' verstellt. Kolben 82'	50
	und Anker 103 können als ein Element ausgebildet sein.	55
	Wenn, wie gezeigt, ein induktiver Weggeber Verwen	60
	dung findet, so kann zusätzlich auch noch der Anker des	65
	induktiven Weggebers 101 einstückig mit dem Anker io
	103 sowie dem Kolben 82' ausgebildet sein.
	Obwohl vorstehend die Erfindung anhand von Aus
	führungsbeispielen beschrieben wurde, die sich sämtlich
	auf eine Flügelzellenpumpe beziehen, so sei doch aus
	drücklich darauf hingewiesen, daß die Erfindung in glei- is
Iy ι .	eher Weise auch bei sogenannten Drehkolbenpumpen
	eingesetzt werden kann.
I I	Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
i. I ,
I

Claims

Patentansprüche:

1. Rügeizellenpumpe zur Förderung von hydraulischer Arbeitsflüssigkeit mit einem in einem Gehäuse gelagerten, mehrere Flügel tragenden Rotor, der von einem verstellbaren, einen Innen- und einen Außenmantel aufweisenden Hubring umgeben ist, der von seiner Innenmantelseite her im wesentlichen von einer durch den Systemdruck erzeugten Arbeitskraft F_A belastet ist und in seinen verschiedenen den unterschiedlichen Fördermengen entsprechenden Positionen von seiner Außenmantelseite her unter Verwendung des Systemdrucks und eines aus dem Systemdruck abgeleiteten Pumpenreglerdrucks abgestützt ist (erste Abstützung), wobei zusätzlich qusr zu der genannten ersten Abstützung eine vom Systemdruck abhängige den Verdichtungsbeginn einstellende zweite Abstützung des Hubrings vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verdichtungsbeginn einstellende zweite Abstützung am Außenmantel des Hubrings (1) unmittelbar durch unter Druck stehende hydraulische Arbeitsflüssigkeit erfolgt

2. Radialkolbenpumpe zur Förderung von hydraulischer Arbeits-Flüssigkeit mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten, mehrere Flügel tragenden Rotor, der von einem verstellbaren, einen Innen- und einen Außenmantel aufweisenden Hubring umgeben ist, der von seiner Innenmantelseite her im wesentlichen von einer durch den Systemdruck erzeugten Arbeitskraft Fa belastet ist und in seinen verschiedenen den unterschiedlichen Fördermengen entsprechenden Positionen von seiner Außenmantelseite her unter Verwendung des Systemdrucks und eines aus dem Systemdruck abgeleiteten Pumpenreglerdrucks abgestützt ist (erste Abstützung), wobei zusätzlich quer zu der genannten ersten Abstützung eine den Verdichtungsbeginn einstellende zweite Abstützung des Hubrings vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verdichtungsbeginn einstellende erste Abstützung vom Systemdruck abhängig ist und am Außenmantel des Hubrings (1) unmittelbar durch unter Druck stehende hydraulische Arbeitsflüssigkeit erfolgt.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenmantel des Hubrings (1) mindestens ein, vorzugsweise aber mehrere mit Arbeitsflüssigkeit gefüllte Abschnitträume (26—28; 74—77) definiert werden, in denen jeweils ein, vorzugsweise aber unterschiedliche hydraulische Drükke wirken.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Abschnitträume durch Dichtelemente (20—22; 70—73) gebildet werden, die zwisehen Hubring (1) und Gehäuseinnenwand vorgesehen sind.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (20—22; 70—73) in der Gehäuseinnenwand angeordnet sind und mit freien Enden an der Hubringaußenseite abdichtend anliegen und an den Gehäuseseitenwänden (11a, 13a^ dichtend geführt sind.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abschnitträumc (26, 27) definiert sind, wobei in einem der Systemdruck und im anderen der Pumpenreglerdruck herrscht.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Systemdruck liegende Abschnittraum (26) derart auf der Außenseite des Hubrings (1) definiert ist, daß die durch den Systemdruck auf den Hubring ausgeübte Kraft im wesentlichen entgegengesetzt zu der Kraft verläuft, die von dem Arbeitsflüssigkeitsdruck an der Innenmantelfläche erzeugt wird.

8. Pumpe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Pumpenreglerdruck liegende Abschnittraum (27) benachbart zum Systemdruck-Abschnittraum (26) vorgesehen ist

9. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der Pumpenreglerdruck im wesentlichen in einer solchen Richtung auf den Hubring (1) einwirkt daß dieser in seine der maximalen Fördermenge entsprechenden Position gedrückt wird.

10. Pumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß im Pumpenreglerdruck-Abschnittraum eine Feder (55) vorgesehen ist, die derart auf den Hubringaußenmantel einwirkt daß der Hubring (1) in seine maximaler Fördermenge entsprechende Position gedrückt wird.

11. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstellbarer Anschlag für den Hubring (1) am Gehäuse (3) in einer Position vorgesehen ist die diesen in seiner der maximalen Fördermenge entsprechenden Position abstützt

12. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß Kraftaufnahmemittel (50, 77) auf den Hubring (1) eine Kraft ausüben, die im wesentlichen in gleicher Richtung wie die Kraft verläuft, die durch den Systemdruck auf der Innenmantelfläche des Hubrings erzeugt wird.

13. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftaufnahmemittel eine Feder (50) sind.

14. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftaufnahmemittel ein Abschnittsraum (77) sind.

15. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitträume bzw. Dichtelemente derart angeordnet sind, daß die von außen vertikal auf den Hubring (1) wirkenden Kräfte größer sind als die auf die innere Mantelfläche des Hubrings wirkende Kraft.

16. Pumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzkraft von einer Feder (50) aufgenommen wird.

17. Pumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Nullage ein Einstellelement vorzugsweise in der Form eines eine Feder (50) haltenden Schraubenelements (51) vorgesehen ist.

18. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuleitung des Systemdrucks zum entsprechenden Abschnittraum (26) die Auslaßniere über einen im Gehäuse (3; 11) vorgesehenen Kanal (53) mit diesem verbunden ist.

19. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenreglerdruck in an sich bekannter Weise aus dem Systemdruck mittels eines Reglers (30) abgeleitet wird.

3 4

20. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprü- bindung mit einem Proportionalmagnet (100) steht ehe 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere 34. Pumpe nach Anspruch 33, dadurch gekenn-Mantelfläche des Hubrings (1) in vier Abschnitts- zeichnet, daß ein Weggeber (101) die Position des kammern (74—76) unterteilt ist Kolbens (82') in der Form eines Ist-Signals abgibt,

21. Pumpe nach Anspruch 20, dadurch gekenn- 5 welches mit einem Soll-Signal vergleichbar ist um zeichnet, daß die Unterteilung durcli vier Dichtele- sodann die Vergleichsgröße zur Steuerung des Promente (70—73) erfolgt portionalmagneten (100) zu verwenden.

22. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich-

tungselemente (20,21,22) verschiebbar im Gehäuse io

(3) gelagert sind

23. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprü- Die Erfindung bezieht sich auf eine Flügelzellen- bzw. ehe 4 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich- Radialkolbenpumpe der im Oberbegriff des Antungselemente nachgiebig, vorzugsweise elastisch Spruchs 1 bzw. 2 angegebenen Art

sind. 15 Ans der deutschen Offenlegungsschrift 23 57 182 ist

24. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprü- bereits eine verstellbare Flügelzellenpumpe bekannt, ehe 4 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich- bei welcher ein Hubring an einander gegenüberliegentungselemente (20', 2Γ, 22') jeweils unter dem Druck den Seiten durch hydraulisch zu betätigende Anstellkoleiner Feder (60,61,62) stehen, ben eingespannt ist. Ferner stützt sich der Hubring an

25. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprü- 20 einem im Pumpengehäuse angeordneten Druckstück ehe 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich- ab, welches mittels einer Höhenstellschraube mehr oder tungselemente im Gehäuse (3) in Schlitzen stecken weniger nach innen gedreht werden kann. Beispielswei- und Druckausgleichsleitungen (56—58) jeweils im se bei steigendem Systemdruck ist es zweckmäßig, die Gehäuseinneren liegenden Enden der Schlitze mit Höhenstellschraube derart zu verdrehen, daß das einer zugehörigen Abschnittskammer verbinden. 25 Druckstück und mit diesem auch der Hubring nach in-

26. Pumpe nach einem oder mehreren der vorher- nen bewegt werden. Bei Flügelzellenpumpen dieser gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bauart werden somit die den Hubring in seiner geder Pumpenreglerdruck im wesentlichen in einer wünschten Position haltenden Kräfte mechanisch suf solchen Richtung auf den Hubring (1) einwirkt, daß den Hubring aufgebracht. Dabei ist nachteilig, daß hohe dieser in seine minimaler Fördermenge entsprechen- 30 Spannungen auftreten, und zwar deshalb, weil die Kräfde Position gedrückt wird(Fig. 6). te als Punkt- oder Linienlast auf den Hubring wirken.

27. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprü- Ferner ist es erforderlich, daß die Größe der beiden ehe 4 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich- Anstellkolben derart gewählt ist, daß bei maximalem tungselemente unterschiedliche Anstellwinkel ge- Systemdruck eine Beschädigung des Hubrings vermiegenüber der äußeren Mantelfläche (7) des Hubrings 35 den wird. Dies führt dazu, daß bei niedrigen Drücken die (1) aufweisen. Kraft zur Verstellung des Hubrings für eine schnelle

28. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprü- Verstelung nicht ausreichend ist.

ehe 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Flügelzellen-Steuereinrichtung (78) die Position des Hubrings (1) pumpen besteht darin, daß die beim Pumpenbetrieb aufabfühlt und diesen entsprechend der abgefühlten 40 tretenden Druckwechselkräfte unmittelbar durch das Position durch die Arbeits- bzw. Steuerflüssigkeit Gehäuse bzw. durch die Höheneinstellschraube aufgeeinstellt nommen werden. Dadurch wird der Körperschall direkt

29. Pumpe nach Anspruch 28, dadurch gekenn- auf die den Schall abstrahlende Außenfläche des Gehäuzeichnet, daß die Steuereinrichtung (78) eine Steuer- ses übertragen, was zu einem hohen Geräuschpegel hülse (81) sowie einen darin angeordneten, eine 45 führt. Da die Lage der Mittelpunkte von Hubring und Zweikantenregelung vornehmenden Kolben (82) Rotor die An- und Absteuerzeitpunkte festlegt, läßt sich aufweist. das optimale Geräusch bei diesen bekannten Flügelzel-

30. Pumpe nach Anspruch 29, dadurch gekenn- lenpumpen nur für einen Betriebspunkt festlegen, wähzeichnet, daß der Kolben von beiden Seiten her un- rend für alle anderen Betriebspunkte eine Fehlanpaster dem Druck einer Feder steht, wobei auf der einen 50 sung vorliegt. Wenn also die Flügelzellenpumpe für ho-Seite zwei gegeneinander wirkende einstellbare Fe- hen Druck optimiert wird, dann wird wegen der Vorverdern (85,86) vorgesehen sind. dichtungskraft das Regelverhalten bei niedrigen Drük-

31. Pumpe nach Anspruch 29 oder 30, dadurch ken verschlechtert. Hinsichtlich der Nachteile der begekennzeichnet, daß die Position des Kolbens (82) kannten Verstellanordnungen für Radialkolbenpumpen durch Änderung des Drucks im Raum (80) — pro- 55 gilt Analoges wie für die Flügelzellenpumpen,
portional zum Systemdruck — verändert wird, wo- Es sind ferner zahlreiche Pumpenkonstruktionen bedurch die Höheneinstellung des Hubrings (1) abhän- kannt, bei denen der Hubring zur Einstellung der Pumgig vom Systemdruck verändert wird. penfördermenge in einer Richtung verschiebbar oder

32. Pumpe nach einem der Ansprüche 28 bis 31, um einen Schwenkpunkt verschwenkbar ist. Beispielsuadurdi gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung 60 weise zeigt GB 20 26 094 wie unter Verwendung eines (78) die Position des Hubrings (1) in einer Ab- hydraulischen Strömungsmittels der Hubring verschnittskammer (77) abfühlt und diese Kammer (77) schwenkt werden kann. Andere Druckschriften ähnlidie hydraulische Steuerflüssigkeit gesteuert zuführt chen Inhalts sind die

oder abführt.