DE4201257A1 - Regelbare fluegelzellenpumpe mit druckstueck - Google Patents
Regelbare fluegelzellenpumpe mit druckstueckInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine regelbare Flügelzellenpumpe mit verstellbarem Hubring, bei
welcher am Hubring eine Stellkraft angreift, die durch Stellglieder ausgeübt wird, von denen eines
ein vom Pumpdruck oder einem von diesem abgeleiteten Druck beaufschlagter Stellkolben und
das andere ein entgegengesetzt wirkendes elastisches Element, wie z. B. eine Feder ist, und
wobei am Hubring und/oder Stellgliedern Mitnehmerelemente für die Mitnahme des Hubringes
entsprechend der Bewegung der Stellglieder vorgesehen sind.
Eine derartige Flügelzellenpumpe ist z. B. aus der DE-OS 33 12 868 bekannt. Bei der bekannten
Ausführungsform sind als Stellglieder der bereits erwähnte Stellkolben und eine dem Kolben
gegenüberliegende Druckfeder in Form einer Schraubenfeder vorgesehen, welche beiderseits
eines Mitnehmerzapfens des Hubringes anliegen und einander entgegengesetzte Kräfte auf den
Zapfen ausüben. Entsprechend dem jeweiligen Pumpdruck, von welchem der Kolben beaufschlagt
wird, stellt sich zwischen den von Kolben und Feder ausgeübten Kräften ein Gleichgewicht ein,
so daß der Hubring in der Weise verstellt wird, daß ein durch die Federkraft einerseits und durch
den dynamischen Druck im hydraulischen System, welches von der Pumpe versorgt wird,
andererseits bestimmter Gleichgewichtszustand eingestellt wird, in welchem die Pumpe bei
unveränderten Bedingungen eine konstante Fördermenge unter konstantem Druck fördert.
Derartige Pumpen sind vor allem bekannt als Schmiermittelpumpen für Verbrennungsmotoren, sie
können jedoch auch in beliebigen anderen hydraulischen Systemen eingesetzt werden, in welchen
eine automatische Regelung des Fördervolumens in Abhängigkeit vom Pumpdruck erwünscht ist.
Es versteht sich im übrigen, daß anstelle des Kolbens auch ein beweglicher Zylinder als Stellglied
vorgesehen werden könnte, wenn auch aus Gründen einer einfacheren Herstellung ein Stellkolben
in allgemeinen bevorzugt sein dürfte. Ebenso muß das dem Stellkolben entgegenwirkende
elastische Element nicht notwendigerweise eine Druckfeder oder eine Schraubenfeder sein,
sondern kann ein beliebiges federndes Element sein, beispielsweise auch eine Gasdruckfeder,
eine Blattfeder oder ein sonstiges federndes Element, welches eine zunehmende Verschiebung
des Stellkolbens ab einem bestimmten Druck bei geringfügig ansteigender und möglichst
konstanter Gegenkraft zuläßt. Eine relativ geringe Verschiebung des Stellkolbens senkt bereits
das Fördervolumen spürbar ab, so daß die Pumpe ohne starke Druckänderungen mit variabel
angepaßten Fördervolumina arbeitet.
Da mit derartigen Pumpen erhebliche Drücke bis z. B. etwa 50 bar erreicht werden können, sind
auch die von dem Stellkolben und von einer entsprechend auszuwählenden starken Druckfeder
auf einen solchen Mitnehmerzapfen bzw. den Hubring ausgeübten Kräfte relativ groß, zumal der
Kolben in seinem Querschnitt nicht zu klein ausgeführt werden darf, damit er schnell auf sich
ändernde Bedingungen im Förderkreislauf reagiert. Dies kann einen erheblichen Verschleiß an
den Stellgliedern, insbesondere jedoch an den Mitnehmerelementen mit sich bringen, die am
Hubring vorgesehen sind, wie z. B. an dem bereits erwähnten Mitnehmerzapfen.
Um diesem Problem aus dem Weg zu gehen, sind die Hubringe derartiger Flügelzellenpumpen
in der Vergangenheit regelmäßig aus einem Material hergestellt worden, welches den von den
Stellgliedern ausgeübten Kräften standhält, d. h. im allgemeinen aus gehärtetem Stahl oder
Gußeisen. Für eine preiswerte Herstellung derartiger, beispielsweise im Automobilbau in großen
Stückzahlen benötigter Flügelzellenpumpen, erscheint es jedoch wünschenswert, den Hubring aus
einem leichter zu formenden und/oder leichter zu bearbeitenden Material herzustellen, wie z. B.
aus Aluminiumdruckguß, was überdies auch eine Gewichtsersparnis mit sich bringt. Ein solcher
Hubring bzw. die im allgemeinen einstückig mit einem solchen Hubring ausgebildeten
Mitnehmerelemente würden jedoch auf Dauer den von den Stellgliedern auf sie ausgeübten
Kräften nicht standhalten, so daß aufgrund von Abrieb- und Verschleißproblemen die ordnungs
gemäße Funktion der Pumpe, welche im allgemeinen die Lebensdauer eines Motors ohne jede
Wartung überstehen sollte, nicht gewährleistet wäre.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flügelzellenpumpe mit den
eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, bei welcher an einem mit dem Hubring einstückig
ausgebildeten Mitnehmerelement kein die Funktion der Pumpe beeinträchtigender Verschleiß
auftreten kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Flügelzellenpumpe mit den eingangs genannten
Merkmalen der Kolben und das elastische Element entweder unmittelbar oder über ein Druckstück
miteinander verbunden sind, welches aus einem insbesondere gegenüber dem Material des
Hubringes verschleißfesten Material besteht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist also ein von dem Hubring bzw. vom Material des Hubringes
unabhängiges Druckstück vorgesehen, welches unmittelbar die zwischen Stellkolben und Feder
wirkende Kraft überträgt, wobei der Hubring über entsprechende Mitnehmerelemente nur noch so
mit diesen Stellgliedern verbunden ist, daß er der Bewegung des Stellkolbens folgt, wodurch sich
das Fördervolumen ändert, das heißt, dem geänderten Bedarf anpaßt. Das Mitnehmerelement
bzw. die Mitnehmerelemente des Hubringes und/oder der Stellglieder sind dann nicht mehr den
relativ großen, von den Stellgliedern ausgeübten und gegeneinanderwirkenden Kräften ausgesetzt.
Der Hubring muß lediglich gegen die von seinem Inneren her durch die Rotorflügel sowie durch
das Pumpmedium ausgeübten Kräfte in der durch die Stellglieder vorgegebenen Position gehalten
werden.
Der besondere Vorteil einer solchen Ausgestaltung liegt darin, daß das Material, aus welchem der
Hubring hergestellt wird, keinen durch die Einwirkung der Stellglieder bedingten Einschränkungen
unterliegt. Insbesondere kann also der Hubring aus einem relativ weichen und leicht zu
verarbeitenden Material, z. B. aus Aluminiumdruckguß, hergestellt werden, wobei andere, auch
härtere, Materialien selbstverständlich nicht ausgeschlossen sind.
Vorzugsweise ist der Hubring um eine zu seiner Mittenachse parallele Schwenkachse gelagert.
Bei einer solchen Ausgestaltung benötigt man keinerlei zusätzliche Führungselemente für die
Verschiebung des Hubringes in eine mehr oder weniger exzentrische Position bezüglich seines
zentralen Rotors. Wegen der speziellen Ausgestaltung des Rotors, der Flügel und der
Verstellwirkungen des Hubringes kann auf die oben genannte DE-OS 33 12 868 verwiesen
werden, deren Inhalt durch diese Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen
wird.
Weiterhin ist eine Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, bei welcher eine gelenkige und im
wesentlichen spielfreie Verbindung zwischen den Mitnehmerelementen des Hubringes und der
Stellglieder vorgesehen ist. Die weitgehende Spielfreiheit ist wichtig, um nachteilige Vibrationen
und Schwingungen und ein starkes Pulsieren der Fördermengen zu vermeiden. Die gelenkige
Verbindung ermöglicht ein Verschwenken des Hubringes mit einem entsprechenden Mitnehmer
element, ohne daß auch die Stellglieder, die im allgemeinen in einer linearen Bewegung geführt
werden, diese Schwenkbewegung mitmachen müssen.
Zweckmäßigerweise ist am Hubring als Mitnehmerelement ein Mitnehmerzapfen an der der
Schwenkachse des Hubringes abgewandten Seite vorgesehen. Betrachtet man den Hubring
aufgrund seiner einseitigen, schwenkbaren Lagerung als einarmigen Hebel, so ist bei einer
solchen Ausgestaltung die auf den Mitnehmerzapfen für eine vorgegebene Verstellung zu
übertragende Kraft minimal, da sie den maximalen möglichen Abstand zur Schwenkachse hat.
Außerdem wird durch die auf diese Weise gegebene Hebeluntersetzung bei einer Verschiebung
der Stellglieder die Exzentrizität und damit auch die Fördermenge der Pumpe nur entsprechend
der Untersetzung weniger verändert, da die exzentrische Verschiebung des Hubringzentrums zum
Rotorzentrum bei einer solchen Ausführungsform geringer ausfällt, als wenn beispielsweise die
Stellglieder mittig am Hubring oder mehrere Stellglieder parallel an den Enden des Hubringes
angreifen würden.
Dabei ist eine Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, bei welcher der Mitnehmerzapfen eine
mit der Wirkrichtung der Stellglieder im wesentlichen fluchtende Bohrung aufweist. Hierzu sind
verschiedene Varianten der Anordnung eines Druckstückes möglich, gemäß einer ersten Variante
wird das Druckstück in der Bohrung fixiert und bildet mit seinen beiden Enden die Angriffsflächen
für die beiden Stellglieder Kolben und Feder. Bei einer solchen Ausführungsform ist es
insbesondere zweckmäßig, wenn das Druckstück beidseitig aus den Enden der Bohrung
herausragt und auf seiner der Druckfeder zugewandten Seite eine ebene Endfläche oder eine
hohlzylindrische Aufnahme für das Endstück der Druckfeder und an dem gegenüberliegenden, mit
dem Stellkolben in Eingriff tretenden Ende eine ballige bzw. gekrümmte Oberfläche für den Eingriff
mit dem Stellkolben aufweist. Das Druckstück kann dabei entweder durch Preßpassung in die
Bohrung des Zapfens eingepaßt sein oder kann auch als Gewindebolzen ausgeführt und in die
passend als Gewindebohrung ausgeführte Bohrung durch den Mitnehmerzapfen eingeschraubt
sein. Auch andere Verriegelungen oder Verankerungen, z. B. durch Kleben, sind möglich.
Gemäß einer anderen Ausführungsform durchgreift eine Verlängerung des Stellkolbens die
betreffende Bohrung und tritt unmittelbar mit dem Ende der Feder in Eingriff, wobei der
Mitnehmerzapfen über eine am Übergang zur Verlängerung ausgebildete Schulter und auf der
gegenüberliegenden Seite einen aufgeschobenen Ring mitgenommen werden kann. Der
Ring kann auch von einer (relativ weichen) Feder in festem Eingriff mit dem Mitnehmerzapfen
gehalten werden.
Anstatt eine Bohrung aufzuweisen, kann am Stellkolben auch eine seitliche Aussparung zur
Aufnahme des Mitnehmerzapfens vorgesehen werden, welche den Mitnehmerzapfen im
wesentlichen spielfrei aufnimmt, wobei der Kolben bzw. das jenseits der Aussparung liegende
Ende des Kolbens unmittelbar mit der Feder in Eingriff treten kann. Die spielfreie Aufnahme des
Mitnehmerzapfens in der Aussparung bzw. generell zwischen entsprechenden Flächen oder
Mitnehmerelementen, die von dem Stellkolben, einem Druckstück und/oder der Feder gehalten
bzw. bereitgestellt werden, kann auf verschiedene Weise erfolgen. Im Rahmen einer einfachen
Ausführungsform haben beispielsweise die entsprechenden Mitnehmerflächen, zwischen denen
der Mitnehmerzapfen angeordnet ist, einen größeren Abstand als es der Dicke des Mit
nehmerzapfens entspricht, wobei der Mitnehmerzapfen durch eine zusätzlich in den Zwischenraum
eingeschobene Haltefeder gegen eine der beiden gegenüberliegenden Mitnehmerflächen gedrückt
wird. Die Haltefeder hat selbstverständlich eine wesentlich kleinere Federkonstante als die
Stellgliedfeder. Gemäß einer anderen, bevorzugten Ausführungsform sind die gegenüberliegenden,
mit den Mitnehmerflächen des Kolbens, des Druckstückes und/oder der Feder in Eingriff tretenden
Seitenflächen des Mitnehmerzapfens mit einer gekrümmten bzw. balligen Oberfläche versehen,
die beim Verschwenken des Hubringes aufgrund einer linearen Bewegung der Stellglieder auf den
entsprechenden Flächen im wesentlichen abrollen und/oder gleiten können.
Dabei ist eine Ausführungsform besonders bevorzugt, bei welcher die gekrümmten Flächen auf
beiden Seiten des Mitnehmerzapfens jeweils die gleiche Krümmung und auch einen gemeinsamen
Krümmungsmittelpunkt haben, so daß bezüglich dieses Krümmungsmittelpunktes diametral
gegenüberliegende Punkte der Flächen immer denselben Abstand haben, so daß beim
Verschwenken des Hubringes relativ zu diesen Flächen eine spielfreie Aufnahme jederzeit
gewährleistet ist. Die gekrümmten Flächen können dabei beispielsweise Kugelflächen sein,
werden bevorzugt jedoch als Teilflächen eines gedachten Zylinders ausgebildet, dessen Achse
parallel zur Schwenkachse des Hubringes liegt, man erhält so einen linienförmigen Eingriff
zwischen den balligen Flächen des Mitnehmerzapfens und entsprechenden ebenen Mitnehmer
flächen an den Stellgliedern. Dabei ist zu berücksichtigen, daß beim Verschwenken des Hubringes
der Mitnehmerzapfen sich auch quer zur Bewegungsrichtung der Stellglieder verschiebt, so daß
die in Eingriff miteinander tretenden Flächen eine solche Bewegung nicht verhindern dürfen.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das Ende des Mitnehmerzapfens ebenso
wie ein Zylinder oder eine Kugel mit passendem Durchmesser zwischen zwei parallelen
Mitnehmerflächen leicht drehbar und in Querrichtung gleitbar.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Mitnehmerzapfen eine in
Wirkrichtung der Stellglieder fluchtende Längsbohrung aufweist, kann das die Längsbohrung
durchgreifende Stück auch über eine den Zapfen und/oder das Druckstück durchgreifende
Querbohrung parallel zur Schwenkachse des Hubringes versehen sein, durch welche ein Stift im
wesentlichen spielfrei hindurchgreift, so daß Hubring und Druckstück über den die Bohrung
durchgreifenden Querstift gelenkig miteinander verbunden sind. Dabei sollte das Druckstück
vorzugsweise auf der Stirnfläche des Stellkolbens gleiten können, da es beim Verschwenken des
Hubringes dessen Querbewegungen (relativ zum Stellweg des Kolbens) mitmacht. Die Druckfeder,
zumindest wenn sie als Schraubenfeder ausgeführt ist, sollte eine entsprechende Querbewegung
ohne weiteres mitmachen.
Sowohl für das Druckstück als auch für den Querstift können jedoch in dem Mitnehmerzapfen
und/oder im Druckstück auch Langlöcher vorgesehen sein, welche eine Relativbewegung des
Druckstückes zum Mitnehmerzapfen in Richtung auf die Achse des Hubringes zu und von dieser
weg zulassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden
deutlich anhand der im folgenden beschriebenen Figuren, welche bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung darstellen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine Flügelzellenpumpe gemäß einer ersten Aus
führungsform,
Fig. 2 eine Schnittansicht durch eine Flügelzellenpumpe gemäß einer zweiten Aus
führungsform und
Fig. 3 eine Seitenansicht und einen Horizontalschnitt der Stellglieder und Mitnehmer
elemente gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 erkennt man einen um eine Welle 30 schwenkbar gelagerten Hubring 4. Der im
Gehäuse 3 drehbar aber ortsfest gelagerte zentrale Rotor im Inneren des Hubringes 4 ist nicht
dargestellt. Fig. 2 zeigt einen ähnlichen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform, wobei
jedoch der Hubring 4 gegenüber der zentralen Achse des Gehäuses 3, welche beispielsweise mit
der Rotorachse zusammenfallen kann, exzentrisch nach links verstellt ist.
Die Exzentrizität des Hubringes relativ zum Rotor bestimmt die Fördermenge, welchen die Pumpe
auf ihrer Druckseite auswirft. Der Druck wird über nicht dargestellte Zuleitungen auch in den
Zylinder 20 geführt, so daß der vom Druck beaufschlagte Kolben 22 die Tendenz hat, sich aus
dem zylindrischen Hohlraum 20 heraus nach rechts zu bewegen. Bei herkömmlichen Flügelzel
lenpumpen trat dabei die Stirnseite des Kolbens unmittelbar mit einem Mitnehmerzapfen 2 in
Eingriff, der am unteren Ende des Hubringes angebracht war. Auf der gegenüberliegenden Seite
des Zapfens 2 liegt eine Feder 23 an, die bei den früher bekannten Ausführungsformen ebenfalls
unmittelbar am Zapfen 2 angriff. Mit wachsendem Druck im Zylinder 20 verschiebt der Kolben 22
den Zapfen 2 und damit auch den Hubring 4 gegen die Kraft der Feder 23 nach rechts und
verstellt dabei den Hubring 4 aus einem Bereich größerer Exzentrizität mit entsprechendem
größeren Fördervolumen in Richtung einer kleineren Exzentrizität und damit auch eines kleineren
Fördervolumens. Läßt der Druck im Zylinder 20 nach, so wird der Kolben aufgrund der Kraft der
Feder 23, die von der Gegenseite her am Mitnehmerzapfen 2 angreift, zurückgedrückt, wobei die
Exzentrizität des Hubringes bezüglich des zentralen Rotors wieder zunimmt. Bei konstanten
Betriebsbedingungen stellt sich so für die Pumpe ein durch die Federkonstante der Feder 23 und
den wirksamen Querschnitt des Zylinders 20 bzw. Kolbens 22 bestimmtes Gleichgewicht ein.
Bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen ist jeweils dafür Sorge getragen,
daß der Kolben 22 und die Feder 23 nicht unmittelbar am Mitnehmerzapfen 2 angreifen, wobei
vorausgesetzt ist, daß der Mitnehmerzapfen 2 einstückig mit dem Material des Hubringes 4
ausgebildet ist. Statt dessen ist in allen Ausführungsformen ein sogenanntes Druckstück 5
zwischen Kolben 22 und Feder 23 vorgesehen, welches die zwischen diesen beiden Stellgliedern
wirkende Kraft unmittelbar überträgt. Gleichzeitig sind jedoch auch Mitnehmerelemente
vorgesehen, die unabhängig von dieser direkten Krafteinwirkung zwischen Stellkolben 22 und
Feder 23 eine spielfreie Schwenkbewegung des Hubringes 4 gestatten. In allen dargestellten
Ausführungsformen weist der Hubring 4 als Mitnehmerelement einen Zapfen 2 auf. Bei der
Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist der Zapfen mit einer Bohrung versehen, die mit der
Wirkrichtung der Stellglieder 22, 23 fluchtet. Die Bohrung durchgreift einen Bolzen 5, der aus
einem härteren und verschleißfesterem Material besteht als der Hubring und der Zapfen 2. Der
Bolzen 5 kann in der Bohrung des Zapfens 2 eingeschraubt, eingeklebt, eingelötet oder sonstwie
befestigt sein. Das in Fig. 1 linke Ende des Bolzens ist mit einer balligen bzw. abgerundeten
Stirnfläche versehen, die mit der anliegenden, ebenen Stirnfläche des Kolbens 22 beim
Verschwenken in Eingriff tritt. Auf der gegenüberliegenden Seite, welche der Feder 23 zugewandt
ist, hat der Bolzen 5 eine hohlzylindrische Erweiterung, in der ein Ende der Feder 23 aufgenom
men ist.
Während des Betriebs der Pumpe kommt es bei sich ändernden Betriebsbedingungen zu
Veränderungen in der exzentrischen Position des Hubringes 4, wobei der Hubring um die Welle
30 verschwenkt. Dabei bewegt sich mit dem Hubring 4 auch das Druckstück 5 auf einem
Kreisbogen um die Welle 30. Während die Feder in dem Hohlraum 21, in welchem sie
aufgenommen ist, genügend Spielraum in vertikaler Richtung hat, um diese seitlich leicht aus der
Wirkrichtung der Stellglieder abweichenden vertikalen Bewegungen mitzumachen, so ist der
Kolben in dieser Richtung (d. h. in Fig. 1 in Vertikalrichtung) nicht bewegbar, da er dicht in dem
Zylinder 20 geführt sein muß. Die ballige bzw. abgerundete Form des mit dem Kolben 22 in
Eingriff tretenden Druckstückendes ermöglicht es jedoch, daß das Druckstück während des
Verschwenkens des Hubringes 4 etwas auf der Stirnfläche des Kolbens 22 gleitet.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher das
Druckstück 5 im wesentlichen einstückig mit dem Stellkolben 22 ausgebildet ist. Der Stellkolben
weist in seinem vorderen Bereich eine seitliche Aussparung 7 auf, in weicher der Zapfen 2 im
wesentlichen spielfrei eingreift. Während die beiden dem Zapfen zugewandten Innenflächen der
Aussparung 7 ebene Flächen sind, bilden die anliegenden Flächen des Zapfens 2 einen Teil der
Mantelfläche eines gemeinsamen Zylinders, dessen Achse etwa in der Mitte durch den Zapfen
und parallel zur Achse der Welle 30 verläuft. Der Abstand der dem Zapfen 2 zugewandten,
parallelen Innenflächen der Aussparung 7 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser des
Zylinders, zu dem die Mantelflächenabschnitte des Zapfens 2 gehören, wobei dieser Abstand der
Innenflächen geringfügig größer sein kann, um eine leichte Gleit- und Schwenkbewegung des
Zapfens 2 zwischen diesen Flächen zu ermöglichen. Wie man leicht erkennt, bewirkt ein
Verschwenken des Hubringes 4 aufgrund einer Bewegung des Stellkolbens 22 und der Feder 23
lediglich, daß der Zapfen 2 um die gedachte Zylinderachse gedreht und in Vertikalrichtung auch
etwas in der Aussparung 7 verschoben wird. Er liegt jedoch immer im wesentlichen linienförmig
mit seinen zylindrischen Mantelabschnitten an den beiden parallelen Innenflächen der Aussparung
7 an. Der Zapfen 2 bildet also mit der im Druckstück 5′ bzw. dem Stellkolben 22 vorgesehenen
Aussparung 7 eine gelenkige Verbindung für die Mitnahme des Hubringes 4 bei Bewegungen des
Stellkolbens 22, wobei jedoch die Kraftübertragung vom Kolben 22 auf die Feder 23 unmittelbar
über das Druckstück 5′ und ohne Zwischenschaltung des Zapfens 2 erfolgt, der daher nicht
notwendigerweise aus einem verschleißfesten Material zu bestehen braucht. Dabei ist es lediglich
eine Frage der Terminologie, ob man das einstückig mit dem Kolben 22 ausgebildete Druckstück
5′ als eigenständiges Teil ansieht oder ob man es dem Kolben 22 hinzurechnet, der dann
unmittelbar mit der Feder 23 in Eingriff tritt.
Auf ihrer Rückseite ist die Feder durch eine eingestemmte Kappe 27 in dem sie aufnehmenden
Hohlraum 21 gesichert.
Fig. 3 zeigt eine weitere Variante einer gelenkigen Verbindung eines Druckstückes 5 mit einem
Mitnehmerzapfen 2. Im oberen Teil der Fig. 3 ist eine Seitenansicht der betreffenden
Mitnehmerelemente gezeigt, wobei nicht sichtbare Teile gestrichelt angedeutet sind, während im
unteren Teil der Fig. 3 eine Schnittansicht entsprechend der Schnittlinie A-A im oberen Teil der
Fig. 3 zu erkennen ist.
Das Druckstück 5 besteht bei dieser Ausführungsform aus einem länglichen Ring bzw. einer Öse
5 mit im wesentlichen parallelen Seitenwänden, welche den Zapfen 2 eines nur ansatzweise
dargestellten Hubringes 4 umgreifen. Die Schmalseiten des Druckstückes 5 sind für den Eingriff
mit der Stirnseite des Druckkolbens 22 einerseits und die Aufnahme des Federendes der
Schraubenfeder 23 andererseits ausgelegt, so daß die zwischen dem Kolben 22 und der Feder
3 wirkenden Kräfte unmittelbar über das Druckstück 5 und insbesondere dessen den Zapfen 2
umgreifenden Seitenwände übertragen wird. Für die Mitnahme des Mitnehmerzapfens 2 bei
Bewegungen des Stellkolbens 22 und des Druckstückes 5 sind in den einander gegenüber
liegenden Seitenwänden des Druckstückes 5 zwei miteinander fluchtende Bohrungen 12
vorgesehen, welche einen Stift 11 aufnehmen. Dieser Stift 11 ist z. B. mit Preßpassung in die
Bohrungen 12 eingesetzt, oder z. B. auch vernietet, verklebt, gelötet oder verschweißt. In dem
Mitnehmerzapfen 2 ist ein Langloch 14 vorgesehen, welches von dem Stift 11 durchgriffen wird
und in welchem der Stift 11 im wesentlichen spielfrei aber in Längsrichtung des Langloches
beweglich aufgenommen ist. Betrachtet man Bewegungen der Stellglieder 22, 23 und auch des
Druckstückes 5 in einer (in Fig. 3 oben) horizontalen Ebene von links nach rechts und
umgekehrt, so erkennt man, daß der Zapfen 2 durch den im Langloch 14 geführten Stift 11 in
beiden Richtungen und im wesentlichen spielfrei mitgenommen wird, wobei relative vertikale
Verschiebungen des Zapfens 2 und des Druckstückes 5 bzw. des Stiftes 11 durch eine Bewegung
des Stiftes 11 im Langloch 14 ausgeglichen werden. Es versteht sich, daß noch sehr viele
Varianten denkbar sind, die eine einwandfreie Mitnahme des Hubringes durch die Stellglieder
ermöglichen, dabei jedoch gleichzeitig etwaige, aus dem Material des Hubringes bestehende
Mitnehmerelemente nicht den Kräften aussetzen, die zwischen dem Kolben 22 und der Feder 23
wirken. Selbstverständlich kann bei einer weiteren Variante einfach der Zapfen des Hubringes aus
einem anderen Material gefertigt sein als die übrigen Teile des Hubringes und dient damit als, so
daß in diesem Fall Kolben und Feder auch unmittelbar am Mitnehmerzapfen angreifen könnten.
Auf jeden Fall ermöglicht es die vorliegende Erfindung, das Material des Hubringes nicht dadurch
festzulegen, daß seine Mitnehmerelemente relativ großen Beanspruchungen und gegebenenfalls
auch einem Verschleiß ausgesetzt sind. Der Hubring kann vielmehr gemäß der vorliegenden
Erfindung aus einem relativ weichen, leicht zu bearbeitenden und rein auf die Pumpfunktion hin
optimierten Material bestehen, selbst wenn dieses bei starker Beanspruchung leicht verschleißen
sollte, solange nur die zwischen den Stellgliedern wirkenden Kräfte nicht unmittelbar auf das
Material des Hubringes übertragen werden. Dies geschieht durch das bereits erwähnte
zwischengeschaltete Druckstück aus einem Material, welches im Vergleich zum Material des
(übrigen) Hubringes 4 relativ verschleißfest ist, so daß eine starke Beanspruchung des Hubringes
selbst vermieden wird.
Claims (13)
1. Flügelzellenpumpe mit einem verstellbaren Hubring (4), bei welcher am Hubring (4) eine
Stellkraft angreift, die durch Stellglieder ausgeübt wird, von denen eines ein mit dem Pumpdruck
oder einem vom Pumpdruck abgeleiteten Druck beaufschlagter Stellkolben (22) und das andere
ein entgegengesetzt wirkendes elastisches Element, z. B. eine Feder (23) ist, und wobei am
Hubring (4) und/oder an den Stellgliedern (22, 23) Mitnehmerelemente für die Mitnahme des
Hubringes (4) entsprechend der Bewegung der Stellglieder (22, 23) vorgesehen sind, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (22) und das elastische Element (23) unmittelbar oder über ein
zwischen Kolben und elastischem Element angeordnetes Druckstück miteinander verbunden sind,
welches aus einem gegenüber dem Material des Hubringes (4) verschleißfesten Material besteht.
2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubring (4) um
eine Achse (30) schwenkbar gelagert ist.
3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine
gelenkige und im wesentlichen spielfreie Verbindung zwischen den Mitnahmeelementen an
Hubring (4) und den Stellgliedern (22, 23) vorgesehen ist.
4. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Mitnehmerzapfen an der der Schwenkachse (30) abgewandten Seite des Hubringes (4)
vorgesehen ist.
5. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerzap
fen eine mit der Wirkrichtung der Stellglieder (22, 23) fluchtende Bohrung aufweist, welche das
Druckstück durchgreift.
6. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück in
der Bohrung des Mitnehmerzapfens gegen axiale Verschiebung fixiert ist.
7. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine die
Bohrung durchgreifende Verlängerung aufweist, welche mit der Feder in Eingriff tritt.
8. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22)
eine den Mitnehmerzapfen aufnehmende seitliche Aussparung aufweist.
9. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Mitnehmerzapfen an seinen mit den Mitnahmeelementen der Stellglieder zugewandten Seiten
ballige Flächen aufweist.
10. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die balligen
Flächen gleiche Krümmung und einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt aufweisen.
11. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Krümmungsachse der balligen Flächen parallel zur Schwenkachse des Hubringes verläuft.
12. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckstück auf seiner mit der Feder in Eingriff tretenden Seite einen ebenen oder das
Federende aufnehmenden hohlzylindrischen Abschnitt und auf seiner mit der Stirnfläche des
Kolbens in Eingriff tretenden Seite ein abgerundetes Ende aufweist.
13. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
Mitnehmerzapfen und Druckstück über eine sich parallel zur Schwenkachse des Hubringes
erstreckende Bohrung durch das Druckstück und/oder den Mitnehmerzapfen und einen die
Bohrung im wesentlichen spielfrei durchgreifenden Stift gelenkig miteinander verbunden ist.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19924201257 DE4201257C2 (de) | 1992-01-18 | 1992-01-18 | Regelbare Flügelzellenpumpe mit Druckstück |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19924201257 DE4201257C2 (de) | 1992-01-18 | 1992-01-18 | Regelbare Flügelzellenpumpe mit Druckstück |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4201257A1 true DE4201257A1 (de) | 1993-07-22 |
DE4201257C2 DE4201257C2 (de) | 1997-08-14 |
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Family Applications (1)
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DE19924201257 Expired - Fee Related DE4201257C2 (de) | 1992-01-18 | 1992-01-18 | Regelbare Flügelzellenpumpe mit Druckstück |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4201257C2 (de) |
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