DE4126022A1

DE4126022A1 - Vane cell pump - has curved ring which can hold blades inside rotor under certain operating conditions

Info

Publication number: DE4126022A1
Application number: DE19914126022
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Alschweig
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1991-08-06
Filing date: 1991-08-06
Publication date: 1993-02-11

Abstract

A curved ring (2) in a pump housing (1) contains a rotor (3) which has several radial slots (4) with parallel walls into which fit parallel walled blades (5). The sections of housing facing the curved ring (2) and the rotor (3) form working chambers together with the rotor (3) and the blades (5). The working chambers have suction and pressure zones (8,9,10,11). Under certain pump operating conditions the blades are held inside the rotor (3). This may be brought about by the creation of under pressure in spaces (13) behind the blades (5) due to the operation of a shut off valve (16) between the sub-blade spaces (13) and the pump delivery side, or by the use of magnetism. ADVANTAGE - Reduced power loss leading to improved overall efficiency.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe mit einem Pumpengehäuse, in dem in einem Kurvenring ein Rotor drehbar gelagert ist, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. In parallelwandigen Schlitzen des Rotors, die wenigstens angenähert radial gerichtet sind, sind parallelwandige Flügel verschiebbar geführt. Zwischen den Flügeln, dem Kurvenring, dem Rotor und daran anliegenden Stirnflächen von Gehäuseteilen sind Arbeitskammern gebildet, die Saug- und Druckzonen aufweisen. Derartige Flügelzellenpumpen werden häufig als hydrostatische Verdrängerpumpen im Bereich der Stationär- und Mobilhydraulik, beispielsweise für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen, eingesetzt.The invention relates to a vane pump with a Pump housing in which a rotor can be rotated in a cam ring is stored, according to the preamble of claim 1. In parallel-walled slots of the rotor, at least are approximately radially directed, are parallel-walled Wing guided. Between the wings, the Curve ring, the rotor and the end faces attached to it Working chambers are formed from housing parts. and have pressure zones. Such vane pumps are often used as hydrostatic positive displacement pumps in the area of stationary and mobile hydraulics, for example for Power steering systems of motor vehicles used.

Bei bekannten Pumpenausführungen wird angestrebt, daß die Flügel immer an dem Kurvenring anliegen. Insbesondere ist das unerwünschte Abheben der Flügel von dem Kurvenring unerwünscht, da hierdurch Betriebsgeräusche und Verschleißerscheinungen am Kurvenring verstärkt werden.In known pump designs, the aim is that the wings always rest on the curve ring. In particular is the unwanted lifting of the wing from the cam ring undesirable, as this causes operating noise and Signs of wear on the cam ring are increased.

Da bekannte Flügelzellenpumpen mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden, wird der Förderstrom der Pumpen durch Strom- und Druckregelventile geregelt. Bei vielen Verbrauchern, beispielsweise bei der oben erwähnten Hilfskraftlenkung, wird nur für einen geringen Zeitanteil unter Druck stehendes Druckmittel benötigt. So braucht beispielsweise eine Hilfskraftlenkung bei einer längeren Autobahnfahrt nur einen äußerst geringen Druckmittelstrom. Dadurch ergibt sich ein relativ schlechter Gesamtwirkungsgrad der Flügelzellenpumpe, gemessen über ihre gesamte Laufzeit.Because known vane pumps with different Speeds are driven, the flow of the Pumps controlled by flow and pressure control valves. At many consumers, for example the one mentioned above Power steering, only for a small amount of time pressurized fluid required. So needs for example, power steering with a longer one Motorway travel only an extremely low pressure medium flow. This results in a relatively poor one Overall efficiency of the vane pump, measured via its entire term.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gesamtwirkungsgrad einer bekannten Flügelzellenpumpe zu verbessern, indem die Leistungsverluste verringert werden. The invention is based, the Overall efficiency of a known vane pump improve by reducing the power losses.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Flügelzellenpumpe gelöst. Die Lösung besteht insbesondere darin, daß eine Einrichtung vorhanden ist, durch die die Flügel bei bestimmten Betriebszuständen der Pumpe im Inneren des Rotors gehalten werden.This object is achieved by the in claim 1 marked vane pump released. The solution is there especially in the fact that there is a facility, through which the wing in certain operating conditions of the Pump are kept inside the rotor.

Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Flügel können auf einfache Art in dem Rotor gehalten werden, indem in den Unterflügelräumen ein Unterdruck dadurch aufgebaut wird, daß eine Verbindung von den Unterflügelräumen zu der Druckseite der Pumpe durch ein Absperrventil abgesperrt wird. Da die Flügel in den Schlitzen dichtend geführt sind, werden sie durch den Unterdruck entgegen der Zentrifugalkraft im Inneren des Rotors gehalten. Eine andere Möglichkeit, die Flügel im Inneren des Rotors zu halten, besteht in der Anwendung von Magnetkräften.Appropriate and advantageous embodiments of the Invention are specified in the subclaims. The wings can be easily held in the rotor by This creates a negative pressure in the lower wing rooms is that a connection from the lower wing rooms to the The pressure side of the pump is shut off by a shut-off valve becomes. Since the wings are sealed in the slots, they are counteracted by the negative pressure Centrifugal force is kept inside the rotor. A another way to close the blades inside the rotor hold is the application of magnetic forces.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Pumpe.In the following the invention is based on one in the Drawing illustrated embodiment closer explained. The drawing shows a cross section through the pump according to the invention.

Die Flügelzellenpumpe weist in einem Pumpengehäuse 1 einen drehfest gelagerten Kurvenring 2 auf. Im Inneren des Kurvenringes ist ein Rotor 3 angeordnet, der mehrere parallelwandige Schlitze 4 aufweist. Die Schlitze 4 sind wenigstens angenähert radial nach außen gerichtet. In den Schlitzen 4 sind parallelwandige Flügel 5 beweglich geführt.The vane pump has a non-rotatably mounted cam ring 2 in a pump housing 1 . A rotor 3 is arranged in the interior of the cam ring and has a plurality of parallel-walled slots 4 . The slots 4 are directed at least approximately radially outwards. In the slots 4 parallel-walled wings 5 are guided.

An dem Pumpengehäuse 1 ist ein Zulaufanschluß 6 angeordnet, der eine Verbindung herstellt von einem Druckmittelbehälter 7 zu Saugzonen 8 und 9. Bei einer Drehung des Rotors 3 wird durch die an dem Kurvenring 2 anliegenden Flügel 5 Druckmittel über Druckzonen 10 und 11 zu einem Verbraucher 12 gefördert. An inlet connection 6 is arranged on the pump housing 1 and establishes a connection from a pressure medium container 7 to suction zones 8 and 9 . When the rotor 3 rotates, pressure medium is conveyed to a consumer 12 via pressure zones 10 and 11 through the vanes 5 resting on the cam ring 2 .

An den radial innenliegenden Enden der Schlitze 4 sind Unterflügelräume 13 angeordnet. Die Unterflügelräume 13 sind insgesamt oder in Teilgruppen durch eine Ringnut 14 bzw. durch Teilringnuten miteinander verbunden, die in einer Stirnseite eines an dem Kurvenring 2 und dem Rotor 3 anliegenden Gehäuseteiles angeordnet sind. In einer Verbindungsleitung 15, die die Ringnut 14 mit den Druckzonen 10 und 11 verbindet, ist ein Absperrventil 16 angeordnet. In der durch Federkraft einstellbaren Neutralstellung des Absperrventils 16 ist ein freier Durchgang möglich. In einer zweiten Schaltstellung des Absperrventils 16 wird die Verbindungsleitung 15 bei bestimmten Betriebszuständen unterbrochen, in denen eine "Nullförderung" der Pumpe erwünscht ist.Lower wing spaces 13 are arranged at the radially inner ends of the slots 4 . The lower wing spaces 13 are connected to one another as a whole or in sub-groups by an annular groove 14 or by partial annular grooves which are arranged in an end face of a housing part which bears against the cam ring 2 and the rotor 3 . A shut-off valve 16 is arranged in a connecting line 15 , which connects the annular groove 14 to the pressure zones 10 and 11 . A free passage is possible in the neutral position of the shut-off valve 16, which is adjustable by spring force. In a second switching position of the shut-off valve 16 , the connecting line 15 is interrupted in certain operating states in which "zero delivery" of the pump is desired.

Eine andere Möglichkeit, die Flügel im Inneren des Rotors 3 festzuhalten, besteht in der Anwendung einer Magnetkraft, die in dem Rotor 3 erzeugt wird.Another way of holding the blades inside the rotor 3 is to use a magnetic force that is generated in the rotor 3 .

BezugszeichenReference numerals

1 Pumpengehäuse
2 Kurvenring
3 Rotor
4 Schlitz
5 Flügel
6 Zulaufanschluß
7 Druckmittelbehälter
8 Saugzone
9 Saugzone
10 Druckzone
11 Druckzone
12 Verbraucher
13 Unterflügelraum
14 Ringnut
15 Verbindungsleitung
16 Absperrventil 1 pump housing
2 curve ring
3 rotor
4 slot
5 wings
6 inlet connection
7 pressure medium container
8 suction zone
9 suction zone
10 pressure zone
11 pressure zone
12 consumers
13 lower wing room
14 ring groove
15 connecting line
16 shut-off valve

Claims

1. Vane pump with a pump housing ( 1 ), a cam ring ( 2 ) held in the pump housing ( 1 ), a rotor ( 3 ) rotatably mounted in the cam ring ( 2 ) with a plurality of at least approximately radially directed, parallel-walled slots ( 4 ), in which parallel-walled vanes ( 5 ) are displaceable, end faces of housing parts abutting the cam ring ( 2 ) and the rotor ( 3 ) together with the cam ring ( 2 ), the rotor ( 3 ) and the vanes ( 5 ) forming working chambers which suction - And pressure zones ( 8 , 9 , 10 , 11 ), characterized in that there is a device by which the vanes ( 5 ) are held inside the rotor ( 3 ) in certain operating states of the pump.

2. Vane pump according to claim 1, characterized in that at the radially inner ends of the slots ( 4 ) under wing spaces ( 13 ) are arranged, the open connection to the pressure zone ( 10 , 11 ) can be shut off in certain operating conditions during normal operation of the pump.

3. Vane pump according to claim 2, characterized in that a shut-off valve ( 16 ) is arranged in a connecting line ( 15 ) between the lower wing spaces ( 13 ) and the pressure zone ( 10 , 11 ).

4. Vane pump according to claim 3, characterized in that the shut-off valve ( 16 ) is a solenoid valve.

5. Vane pump according to claim 1, characterized in that the device holds the wing ( 5 ) by magnetic force inside the rotor.