DE4400684A1 - Drehflügelpumpe mit einer Abflußmengen-Steuereinrichtung - Google Patents
Drehflügelpumpe mit einer Abflußmengen-SteuereinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Drehflügelpumpen, die in Servolenk
systemen von Fahrzeugen verwendbar sind, und insbesondere
einen verbesserten Abflußmengen-Steuermechanismus für
derartige Pumpen, um eine Variationscharakteristik von
Abflußraten bzw. -mengen vorzusehen.
Eine derartige Pumpe wird im US-Patent 5,209,648 offenbart.
Bei dieser bekannten Pumpe wird ein Strömungs-Steuerventil
und ein Drosseleinsatz verwendet, um einen abnehmenden
Zuführstrom bei steigender Rotationsgeschwindigkeit zu
erhalten.
Eine weitere Pumpe ist aus der vorläufigen Veröffentlichung
des japanischen Patents Nr. 4-78076 bekannt. Diese bekannte
Pumpe weist ein Paar erste und zweite Abflußkanäle, die
jeweils mit Drosselelementen versehen sind, ein erstes
Strömungs-Steuerventil zum Regeln der Druckdifferenz an
jedem Drosselelement auf einen konstanten Wert, und ein
zweites Strömungs-Steuerventil auf, das in dem zweiten Ab
flußkanal, zum Regeln des hindurchfließenden Zuführstromes,
entsprechend einem Gegendruck angeordnet ist, der auf einen
Flügel wirkt und mit Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit
der Pumpe variabel ist. D.h. das zweite Strömungs-Steuerven
til ist in Abhängigkeit von einem Gegendruck bewegbar,
welcher auf einen Flügel zur zunehmenden Schließung des
Abflußkanals wirkt, wenn der Gegendruck zunimmt. Dadurch
wird die Strömungsrate bzw. Strömungsmenge durch den ersten
Abflußkanal auf einen konstanten Wert reguliert, unabhängig
von der Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe, wohingegen die
Strömungsrate durch den zweiten Abflußkanal abnimmt, wenn
die Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe zunimmt. Das zweite
Strömungs-Steuerventil ist jedoch nicht betriebsstabil, da
der das zweite Strömungs-Steuerventil passierende Flüssig
keitsstrom teilweise durch einen Zweigkanal zugeführt wird,
in dem eine Feder zum Drücken eines Ventilkörpers in eine
Richtung für das Öffnen des Abflußkanals angeordnet ist, und
ferner, da der Zuführstrom durch den Zweigkanal Störungen
aufgrund der Feder ausgesetzt wird, so daß ein größtenteils
schwankender Flüssigkeitsdruck auf die Ventilkörper aufge
bracht wird.
Es ist folglich Aufgabe der Erfindung, eine Drehflügelpumpe
vorzusehen, welche obig aufgeführten Probleme vermeidet und
die es ermöglicht, eine gewünschte Abflußraten-Variations
charakteristik zu erzielen.
Um diese Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem Aspekt der Erfin
dung eine Drehflügelpumpe vorgesehen, welche eine Pumpein
richtung umfaßt. Die Pumpeinrichtung enthält mehrere Pumpen
kammern, mehrere Flügel und eine Unterflügel (undervane)-
Ausgleichskammer, um darin einen Steuerflüssigkeitsdruck
aufzubauen, welcher im Verhältnis zur Rotationsgeschwindig
keit der Pumpe variabel ist, sowie eine Auslaßöffnung, die
mit den Pumpenkammern verbindbar ist. Die Drehflügelpumpe
umfaßt ferner ein Gehäuse, das die Pumpeinrichtung aufnimmt,
um dazwischen eine Druckkammer in Verbindung mit der Auslaß
öffnung auszubilden und das eine Abflußöffnung und eine Ab
flußkanaleinrichtung aufweist, um eine Verbindung zwischen
der Druckkammer und der Auslaßöffnung vorzusehen. Die
Abflußkanalmittel enthalten ein Paar Abflußkanäle, welche
jeweils mit Öffnungen versehen sind. Die Drehflügelpumpe
umfaßt Strömungs-Steuer- bzw. Regelventilmittel, zum Steuern
des Flüssigkeitsstromes durch einen der Abflußkanäle. Die
Strömungs-Regelventilmittel enthalten eine Schieber- bzw.
Ventilkörperbohrung, die sich über den einen Abflußkanal
erstreckt und einen Ventilkörper (Schieber), welcher axial
in der Ventilkörperbohrung bewegbar ist und an einem
Axialende eine Steuerdruckkammer und an dem anderen Ende
eine Federkammer bildet. Die Steuerdruckkammer ist mit der
Unterflügel-Ausgleichskammer verbunden, so daß der Ventil
körper durch den Steuerflüssigkeitsdruck in eine Richtung
gedrückt wird, um den einen Abflußkanal zu schließen. Die
Strömungs-Steuerventilmittel enthalten ferner eine Feder,
die in der Federkammer zum Drücken der Feder in eine
Richtung derart angeordnet ist, daß der eine Abflußkanal
geöffnet wird. Der Ventilkörper weist ein Paar im Abstand
angeordnete erste und zweite Felder, einen ringförmigen,
abgesetzten (im Durchmesser verminderten) Abschnitt zwischen
den ersten und zweiten Feldern und einen Führungszapfenab
schnitt auf, der von dem zweiten Feld in die Federkammer
vorspringt. Die Feder hat ein Ende, das durch das zweite
Feld und den Führungszapfenabschnitt gehalten wird. Der
abgesetzte Abschnitt wirkt mit der Ventilkörperbohrung
zusammen, um eine ringförmige Kammer festzulegen, die einen
Teil des zweiten Abflußkanals bildet, so daß der zweite
Abflußkanal vollständig oder teilweise geöffnet wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Dreh
flügelpumpe vorgesehen, mit einer Pumpeinrichtung, welche
mehrere Pumpenkammer und Steuerdruck-Erzeugungsmittel zum
Erzeugen eines Steuerflüssigkeitsdruckes enthält, welcher in
Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe
variabel ist, sowie mit einer Auslaßöffnung, die mit den
Pumpenkammern verbunden werden kann. Die Drehflügelpumpe
umfaßt ferner ein Gehäuse, das die Pumpeinrichtung aufnimmt
und eine Abflußöffnung und Abflußkanalmitteln, zum Vorsehen
einer Verbindung zwischen der Auslaßöffnung und der Abfluß
öffnung aufweist. Die Abflußkanalmittel weisen ein Paar
Abflußkanäle auf, welche jeweils mit Öffnungen versehen
sind. Die Drehflügelpumpe umfaßt ferner erste Strömungs-
Steuerventilmittel zum Regulieren des Druckdifferenzials
über jede der Öffnungen auf einen konstanten Wert, und
zweite Strömungs-Steuerventilmittel zum Regulieren des
Flüssigkeitsstromes durch einen der Abflußkanäle. Die
zweiten Strömungs-Steuerventilmittel enthalten eine
Ventilkörperbohrung, die sich über den einen Abflußkanal
erstreckt und einen Ventilkörper, welcher axial in der
Spulenbohrung bewegbar ist und an einem Axialende eine
Steuerdruckkammer und an dem anderen Ende eine Federkammer
bildet. Die Steuerdruckkammer ist mit den Steuerdruck-
Erzeugungsmitteln verbunden, so daß der Ventilkörper durch
den Steuerflüssigkeitsdruck in eine Richtung gedrückt wird,
um den einen Abflußkanal zu schließen. Die zweiten Strö
mungs-Steuerventilmittel umfassen ferner eine Feder, die in
der Federkammer, zum Drücken der Feder in eine Richtung der
art angeordnet ist, daß der Abflußkanal geöffnet wird. Der
Ventilkörper weist ein Paar im Abstand angeordnete erste und
zweite Felder bzw. Abschnitte, einen ringförmigen, abge
setzten Abschnitt zwischen den ersten und zweiten Feldern
und einen Führungszapfenabschnitt auf, der von dem zweiten
Feld in der Federkammer vorspringt. Die Feder hat ein Ende,
das durch das zweite Feld und dem Führungsstababschnitt
gehalten wird. Der abgesetzte Abschnitt wirkt mit der
Ventilkörperbohrung zusammen, um eine ringförmige Kammer
festzulegen, die einen Teil des zweiten Abflußkanals bildet,
so daß der zweite Abflußkanal vollständig oder teilweise ge
öffnet wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Dreh
flügelpumpe vorgesehen, mit einer Pumpeinrichtung. Die
Pumpeinrichtung enthält einen Rotor, mehrere auf dem Rotor
radial bewegbar montierte Flügel, einen Mitnahmering, der
den Rotor mit den Flügeln aufnimmt, um mehrere Pumpenkammern
zu bilden, mehrere Unterflügel (undervane)-Arbeitskammern,
deren Volumen in Abhängigkeit von der Radialbewegung der
Flügel variabel ist, und mehrere Unterflügel-Ausgleichs
kammern, die mit den Unterflügel-Arbeitskammern verbindbar
sind, sowie Öffnungsmittel zum Entwickeln in einer vorge
gebenen Unterflügel-Ausgleichkammern-Gruppe einen Steuer
flüssigkeitsdruck, der im Verhältnis zur Rotationsge
schwindigkeit der Pumpe veränderbar ist, und eine Auslaß
öffnung, die mit den Pumpenkammern verbindbar ist. Die
Drehflügelpumpe umfaßt ferner ein Gehäuse, das die Pump
einrichtung aufnimmt, so daß um den Mitnahmering herum eine
Druckkammer gebildet wird, die mit der Auslaßöffnung
verbunden ist und das eine Abflußöffnung aufweist, erste
Strömungs-Steuerventilmittel, die der Druckkammer zugeordnet
sind, zum Regulieren eines Flüssigkeitsdruckes in der
Druckkammer auf einen konstanten Wert, unabhängig von der
Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe, und Abflußkanalmittel
zum Vorsehen einer Verbindung zwischen der Druckkammer und
der Abflußöffnung. Die Abflußkanalmittel enthalten ein Paar
Abflußkanäle, die jeweils mit Öffnungen versehen sind. Die
Drehflügelpumpe umfaßt ferner zweite Strömungs-Steuerven
tilmittel zum Regeln des Flüssigkeitsstromes durch einen der
Abflußkanäle. Die zweiten Strömungs-Steuerventilmittel
umfassen eine Dämpfungsöffnung, eine Ventilkörperbohrung,
die sich über den einen Abflußkanal erstreckt und einen
Ventilkörper, welcher axial in der Ventilkörperbohrung
bewegbar ist und an einem axialen Ende eine Steuerdruck
kammer und an dem anderen Ende eine Federkammer bildet. Die
Steuerdruckkammer ist mit der vorgegebenen Unterflügel-Aus
gleichskammer-Gruppe mittels der Dämpfungsöffnung verbunden,
so daß der Ventilkörper durch den Steuerflüssigkeitsdruck in
die Richtung gedrückt wird, zum Schließen des eines Abfluß
kanals. Die zweiten Strömungs-Steuerventilmittel enthalten
ferner eine Feder, die in der Federkammer angeordnet ist,
zum Drücken des Ventilkörpers in die Richtung, so daß der
eine Abflußkanal geöffnet wird. Der Ventilkörper weist ein
Paar axial im Abstand angeordnete erste und zweite Felder,
einen ringförmigen, abgesetzten Abschnitt zwischen den
ersten und zweiten Feldern und einen Führungszapfenabschnitt
auf, der von dem zweiten Feld in die Federkammer vorspringt.
Die Feder hat ein Ende, daß durch das zweite Feld in dem
Führungsstababschnitt gehalten wird. Das erste Feld weist
eine Länge auf, so daß es den ersten Abflußkanal vollständig
verschließen kann. Der abgesetzte Abschnitt wirkt mit der
Ventilkörperbohrung zusammen, um eine ringförmige Kammer
festzulegen, die einen Teil des zweiten Abflußkanals bildet,
so daß der zweite Abflußkanal vollständig oder teilweise
geöffnet wird.
Diese Anordnungen können auf effektive Weise die zuvor
erläuterten Probleme der bekannten Vorrichtungen lösen.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, eine obig beschrie
bene Merkmale aufweisende Drehflügelpumpe vorzusehen, welche
es ermöglicht, eine gleichmäßige Variation der Abflußrate,
zu jedem Zeitpunkt, zu erzielen.
Ferner ist die Erfindung insofern vorteilhaft, als eine
Drehflügelpumpe geschaffen wird, welche mit einem Abfluß
raten-Steuermechanismus ausgerüstet ist, der im Betrieb zu
verlässig ist und welcher eine erhöhte Lebensdauer aufweist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs
beispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht entlang der Linie I-I von Fig.
2 zur Darstellung eines wichtigen Bereiches einer
erfindungsgemäßen Drehflügelpumpe dar;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von
Fig. 3;
Fig. 3 eine Längsschnittansicht einer Drehflügelpumpe, in
welcher sich die Erfindung verkörpert; und
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von
Fig. 3.
Es wird zuerst auf die Fig. 1 Bezug genommen, welche eine
erfindungsgemäße Drehflügelpumpe darstellt. Die Drehflügel
pumpe wird oftmals in Fachkreisen auch als Drehschieber
pumpe, Drehkolbenpumpe, Flügelpumpe oder auch Flügelzellen
pumpe benannt. Die Drehflügelpumpe enthält ein Gehäuse 7 und
eine Pumpeinrichtung 8, welche innerhalb des Gehäuses 7 auf
genommen ist. Das Gehäuse 7 ist mit einem ersten Abflußkanal 1,
einem zweiten Abflußkanal 3, einer Ventilkörperbohrung 5
und einer Abflußöffnung 6 ausgebildet.
Der erste und zweite Abflußkanal 1 und 3 sind mit einer
Hauptöffnung 2 bzw. einer Zusatzöffnung 4 versehen. Der
erste und zweite Abflußkanal 1 und 3 sind an einem Ende mit
einer Druckkammer "S" und an dem anderen Ende mit der
Abflußöffnung 6 verbunden. Der Druckkammer "S" ist ein Strö
mungs-Steuerventil 9 zugeordnet, wie in Fig. 3 dargestellt,
so daß der Druck in der Druckkammer "S" auf einen konstanten
Wert reguliert wird. D.h. das Druckdifferenzial über die
Haupt- und Zusatzöffnungen 2 und 4 wird durch den Betrieb
des Strömungs-Steuerventils 9 (welches beispielsweise aus
dem vorgenannten Patent Nr. 5,209,648 bekannt ist) unab
hängig von der Rotationsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der
Pumpe konstant gehalten.
Die Ventilkörperbohrung 5 ist derart ausgebildet, daß sie
sich axial über den zweiten Abflußkanal 3 erstreckt. Ein
Ventilkörper 10 ist axial bewegbar in die Ventilkörper
bohrung 5 eingepaßt. Zwischen dem Ventilkörper 10 und einem
geschlossenen Axialende der Spulenbohrung 5 ist eine Feder
11 in einem belasteten Zustand angeordnet. Der Ventilkörper
10 ist axial bewegbar in der Spulenbohrung 5, so daß sie an
einem Axialende eine Druckkammer 12 und an dem anderen
Axialende eine Federkammer 13 festlegt, in welcher die Feder
11 angeordnet ist. Die Druckkammer 12 steht mit einer Gruppe
von Unterflügel-Ausgleichskammern 15 1 mittels einer Dämpf
ungsöffnung 14 in Verbindung. Die Federkammer 13 ist mit der
Abflußöffnung 6 verbunden.
Der Ventilkörper 10 enthält ein Paar axial im Abstand
angeordneter erster und zweiter Felder (Abschnitte) 16 und
18 und dazwischen einen ringförmigen, abgesetzten Abschnitt
17. Das erste Feld 16 ist der Druckkammer 12 zugeordnet und
derart betreibbar, daß es den zweiten Abflußkanal 3 öffnen
und schließen kann. Das Feld 16 weist eine derartige Länge
auf, so daß es bei Bewegung in eine Stellung, in der das
Feld den zweiten Abflußkanal 3 vollständig öffnet, an einem
geschlossenen Axialende der Ventilkörperbohrung 5 anschlägt.
Die Feder 11 drückt fortwährend den Ventilkörper 10 in eine
Richtung, so daß der zweite Abflußkanal 3 geöffnet wird.
Das zweite Feld 18 ist derart konstruiert und angeordnet,
daß es fortwährend außerhalb des zweiten Abflußkanals 3
positioniert wird (d. h. so daß es zu keinem Zeitpunkt den
zweiten Abflußkanal 3 schließt). Der ringförmige abgesetzte
Abschnitt 17 wirkt mit der Ventilkörperbohrung 5 zusammen,
um eine Ringkammer 19 festzulegen, welche einen Teil des
zweiten Abflußkanals 3 bildet, wenn das erste Feld 16
vollständig oder teilweise den zweiten Abflußkanal 3 öffnet.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, enthält die Pumpeinrichtung 8
einen Mitnahmering bzw. Nockenring 20, einen Rotor 21, der
innerhalb des Nockenringes 20 aufgenommen ist, mehrere
Flügel 23, die jeweils in Flügelschlitze 22 angeordnet sind,
welche an dem Rotor 21 derart ausgebildet sind, daß sie
radial vom Rotor 21 bewegbar sind, und ein Paar Seiten
platten 24, welche den Mitnahmering 20 zwischen sich halten.
Jeder der Flügel 23 wird in verschiebbarem Kontakt mit der
inneren Umfangsfläche des Nockenrings 20 gehalten, um mit
der inneren Umfangsfläche des Nockenringes 20 und der
äußeren Umfangsfläche des Rotors 21 zusammenzuwirken, so daß
mehrere Pumpenkammern 25 gebildet werden. Durch das Unter
teil der Flügel 23 und der Flügelschlitze 22 werden jeweils
mehrere Unterflügel (undervane)-Arbeitskammern 26 festge
legt.
In den Seitenplatten 24 sind, wie in den Fig. 2 und 3 dar
gestellt wird, Auslaßöffnungen 27 1 der Pumpeneinrichtung 8,
die oben beschriebene erste Gruppe von Unterflügel-Aus
gleichskammern 15 1, Einlaßöffnungen 27 2 der Pumpeinrichtung
8 und eine zweite Gruppe von Unterflügel-Ausgleichskammern 15 2
ausgebildet. Die Auslaßöffnungen 27 1 sind mit der Druck
kammer "S" verbunden, welche um den Rotor 20 durch das
Gehäuse 7 gebildet wird. Während eines Abfluß-Betriebsmodus,
in dem sich die Flügel 23 entlang einer der Abflußbahnen des
Nockenringes 20 bewegen, wobei sie eine Verminderung der
Verdrängung der Pumpenkammern 25 bewirken, sind die Aus
laßöffnungen 27 1 mit den Pumpenkammern 25 verbunden, während
die erste Gruppe der Unterflügel-Ausgleichkammern 15 1 mit
den Unterflügel-Arbeitskammern 26 verbunden sind. Anderer
seits sind während eines Ansaugbetriebsmodus, in dem die
Flügel 23 sich entlang einer der Ansaugbahnen des Nocken
ringes 20 bewegen, wobei sie eine Verminderung der Verdrän
gung der Pumpenkammern 25 bewirken, die Einlaßöffnungen 272
mit den Pumpenkammern 25 verbunden, während die zweite
Gruppe der Unterflügel-Ausgleichskammern 15 2 mit den Unter
flügel-Arbeitskammern 26 verbunden sind.
Die Unterflügel-Ausgleichskammern 15 1 und 15 2 sind mit einer
bogenförmigen Form ausgebildet und alternierend in einer
kreisförmigen Anordnung angeordnet, wie in Fig. 4 darge
stellt ist. Zwischen zwei der benachbarten Unterflügel-Aus
gleichskammern 15 1 und 15 2 sind Öffnungen 28 vorgesehen.
Andererseits ist die zweite Gruppe der Unterflügel-Aus
gleichskammern 15 2 mit den Auslaßöffnungen 27 1 mittels
Verbindungskanälen (nicht dargestellt) verbunden. Der
Abflußdruck von den Auslaßöffnungen 27 1 wird in die Unter
flügel-Arbeitskammern 26 eingeleitet, deren Flügel 23 bzw.
Schieber sich entlang einer der Einlaßbahnen des Nocken
ringes 20 bewegen, um dadurch die Flügel 23 in eine Richtung
zu drücken, so daß sie von den Flügelschlitzen 22 vorsprin
gen. In Abhängigkeit von der Rotation des Rotors 21 bewegen
sich die Flügel 23 in und aus den Flügelschlitzen 22,
während sie eine Verdrängungszu- und abnahme der Unter
flügel-Arbeitskammern 26 bewirken, so daß im Einlaßbe
triebsmodus die Arbeitsflüssigkeit von der zweiten Gruppe
der Unterflügel-Ausgleichkammern 15 2 ausgeleitet und in die
entsprechenden Unterflügel-Arbeitskammern 26 eingeleitet
wird, wohingegen in einem Abflußbetriebsmodus die
Arbeitsflüssigkeit aus den Unterflügel-Arbeitskammern 26
ausgeleitet und in die erste Gruppe der Unterflügel-Aus
gleichskammern 15 1 eingeleitet wird. Entsprechend wird ein
Flüssigkeitsstrom, mit der Rate, welche proportional zur
Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe ist, immer von der ersten
Gruppe Unterflügel-Ausgleichskammern 15 1 der zweiten Gruppe
Unterflügel-Ausgleichskammern 15 2 zugeführt, um einen
Differenzialdruck über den Öffnungen 28 zu bewirken, wobei
das Druckdifferenzial der Druckkammer 12 zugeführt wird. In
der Zwischenzeit ist die Dämpfungsöffnung 14 wirksam, welche
die periodischen Druckschwankungen reduziert, die in den
Unterflügel-Ausgleichskammern 15 1 an dem Kanal von jedem
Flügel 23 durch jede Öffnung 28 bewirkt werden.
Mit dem vorgenannten Aufbau wird das Druckdifferenzial über
der Hauptöffnung 2 des ersten Abflußkanals 1 auf einen
konstanten Wert reguliert, unabhängig von der Rotationsge
schwindigkeit der Pumpe, wobei die Strömungsrate durch die
Hauptöffnung 2 und in Richtung der Abflußöffnung 6 auf einen
konstanten Wert geregelt wird. Andererseits wird das Druck
differenzial über der Zusatzöffnung 4 des zweiten Abfluß
kanals 3 im wesentlichen auf einem konstanten Wert gehalten,
unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe. Wenn
jedoch der Flüssigkeitsdruck in den Unterflügel-Aus
gleichskammern 15 1 (d. h. der Flüssigkeitsdruck in den Unter
flügel-Arbeitskammern 26, deren Flügel 23 sich entlang einer
der Abflußbahnen des Nockenringes 20 bewegen), der der
Druckkammer 12 mittels der Dämpfungsöffnung 14 zugeführt
wird mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe
zunimmt, wird der Ventilkörper 10 allmählich bewegt und
bewirkt somit die Vorspannung der Feder 11 in eine solche
Richtung, daß der zweite Abflußkanal 3 geschlossen wird.
Somit wird der zweite Abflußkanal 3 bei einer niederen
Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe vollständig geöffnet und
bei einer hohen Rotationsgeschwindigkeit vollständig
geschlossen. Bei der hohen Rotationsgeschwindigkeit der
Pumpe wird die Strömungsrate durch die Zusatzöffnung 4 in
Richtung der Abflußöffnung 6 auf null reduziert. Folglich
wird eine erwünschte Abflußrate-Variationscharakteristik
erzielt.
Im vorgenannten ist festzuhalten, daß der zweite Abflußkanal
3 durch das Feld 18 flüssigkeitstechnisch von der Feder
kammer 13 getrennt wird, so daß der Zuführstrom durch den
zweiten Abflußkanal 3, obwohl er an der Bohrung 5 in zwei
Abschnitte geteilt wird, so daß er um den abgesetzten
Abschnitt 17 des Ventilkörpers 10 herumläuft, relativ
gleichmäßig oder ungestört strömen kann, ohne auf die Feder
11 zu treffen.
Es ist ferner festzustellen, daß der Ventilkörper 10 durch
das erste und zweite Feld 16 und 18 gestützt wird, welche an
den radial gegenüberliegenden Seiten des Abflußkanals 3, auf
der inneren Umfangsoberfläche der Spulenbohrung 5 angeordnet
sind. Sie ermöglichen somit ein Verhindern einer Neigung des
Ventilkörpers 10, was im Falle der vorgenannten Stand-der-
Technik-Anordnung bewirkt wird, wenn der Ventilkörper
lateral durch den Flüssigkeitsstrom beaufschlagt wird,
welcher auf den Ventilkörper 10 trifft.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Drehflügelpumpe
eine Druckkammer 12, in der ein konstanter Druck aufgebaut
wird und ein Paar Abflußkanäle 1, 3 enthält, welche die
Druckkammer 12 mit einer Abflußöffnung 6 verbinden. Einer
der Abflußkanäle ist mit nur einer Öffnung versehen, so daß
eine konstante Flüssigkeits-Strömungsmenge zur Abflußöffnung
vorgesehen wird. Der andere Abflußkanal ist mit einer
Öffnung und einem Strömungs-Steuerventil 9 versehen. Das
Strömungs-Steuerventil regelt das Öffnen und das Schließen
des anderen Abflußkanals derart, daß die Strömungsrate durch
den anderen Abflußkanal mit steigender Rotationsgeschwindig
keit der Pumpe abnimmt. Das Strömungs-Steuerventil enthält
einen Ventilkörper 10 mit ein Paar axial im Abstand
angeordneten ersten und zweiten Abschnitten 16, 18, einen
ringförmigen, abgesetzten Abschnitt 17 zwischen den ersten
und zweiten Abschnitten 16, 18 und einen Führungszapfen. Der
ringförmige, abgesetzte Abschnitt 17 bildet eine ringförmige
Kammer, die einen Teil des anderen Abflußkanals bildet. Eine
Feder 11 zum Drücken des Ventilkörpers in die Richtung zum
Schließen des anderen Abflußkanals weist ein Axialende auf,
das durch den zweiten Abschnitt 18 und den Führungszapfen
gehalten wird. Die Feder 11 ist in einer Federkammer 13
angeordnet, welche flüssigkeitstechnisch von der ringför
migen Kammer durch den zweiten Abschnitt 18 getrennt ist.
Die Federkammer 13 steht mit der Abflußöffnung 6 in
flüssiger Verbindung.
Claims (8)
1. Drehflügelpumpe mit:
einer Pumpeinrichtung (8), welche mehrere Pumpenkammern (25), mehrere Flügel (23) und eine Unterflügel-Aus gleichskammer (15 1) enthält, um darin einen Steuer flüssigkeitsdruck aufzubauen, welcher im Verhältnis zur Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe variabel ist, sowie eine Auslaßöffnung (27 1), die mit den Pumpenkammern (25) verbindbar ist;
einem Gehäuse (7), das die Pumpeinrichtung (8) aufnimmt, um dazwischen eine Druckkammer (12) in Verbindung mit der Auslaßöffnung (27 1) auszubilden, und das eine Abflußöffnung (6) aufweist;
Abflußkanalmitteln (1, 3) zum Vorsehen einer Verbindung zwischen der Druckkammer (12) und der Abflußöffnung (6), wobei die Abflußkanalmittel (1, 3) ein Paar Abflußkanäle enthalten, welche jeweils mit Öffnungen versehen sind; und
Strömungs-Steuerventilmitteln (9), zum Steuern des Flüs sigkeitsstromes durch einen der Abflußkanäle (1, 3), wobei die Strömungs-Steuerventilmittel (9) eine Ventil körperbohrung (5), die sich über den einen Abflußkanal erstreckt und einen Ventilkörper (10), welcher axial in der Ventilkörperbohrung (5) bewegbar ist und an einem Axialende eine Steuerdruckkammer (12) und an dem anderen Ende eine Federkammer (13) bildet, enthält, wobei die Steuerdruckkammer (12) mit der Unterflügel-Ausgleichs kammer (15) verbunden ist, so daß der Ventilkörper (10) durch den Steuerflüssigkeitsdruck in eine Richtung gedrückt wird, um den einen Abflußkanal zu schließen,
und eine Feder (11) in der Federkammer (13) zum Drücken der Feder (11) in eine Richtung derart angeordnet ist, daß der Abflußkanal geöffnet wird, wobei der Ventilkör per (10) ein Paar axial im Abstand angeordnete erste und zweite Abschnitte (16, 18), einen ringförmigen, abge setzten Abschnitt (17) zwischen den ersten und zweiten Abschnitten (16, 18) und einen Führungszapfenabschnitt aufweist, der von dem zweiten Abschnitt (18) in die Federkammer (13) vorragt, wobei ein Ende der Feder (11) durch den zweiten Abschnitt (18) in dem Führungszapfen abschnitt gehalten wird und der abgesetzte Abschnitt (17) mit der Ventilkörperbohrung (5) zusammenwirkt, um eine ringförmige Kammer festzulegen, die einen zweiten Teil des Abflußkanals (3) bildet, so daß der zweite Abflußkanal (3) vollständig oder teilweise geöffnet wird.
einer Pumpeinrichtung (8), welche mehrere Pumpenkammern (25), mehrere Flügel (23) und eine Unterflügel-Aus gleichskammer (15 1) enthält, um darin einen Steuer flüssigkeitsdruck aufzubauen, welcher im Verhältnis zur Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe variabel ist, sowie eine Auslaßöffnung (27 1), die mit den Pumpenkammern (25) verbindbar ist;
einem Gehäuse (7), das die Pumpeinrichtung (8) aufnimmt, um dazwischen eine Druckkammer (12) in Verbindung mit der Auslaßöffnung (27 1) auszubilden, und das eine Abflußöffnung (6) aufweist;
Abflußkanalmitteln (1, 3) zum Vorsehen einer Verbindung zwischen der Druckkammer (12) und der Abflußöffnung (6), wobei die Abflußkanalmittel (1, 3) ein Paar Abflußkanäle enthalten, welche jeweils mit Öffnungen versehen sind; und
Strömungs-Steuerventilmitteln (9), zum Steuern des Flüs sigkeitsstromes durch einen der Abflußkanäle (1, 3), wobei die Strömungs-Steuerventilmittel (9) eine Ventil körperbohrung (5), die sich über den einen Abflußkanal erstreckt und einen Ventilkörper (10), welcher axial in der Ventilkörperbohrung (5) bewegbar ist und an einem Axialende eine Steuerdruckkammer (12) und an dem anderen Ende eine Federkammer (13) bildet, enthält, wobei die Steuerdruckkammer (12) mit der Unterflügel-Ausgleichs kammer (15) verbunden ist, so daß der Ventilkörper (10) durch den Steuerflüssigkeitsdruck in eine Richtung gedrückt wird, um den einen Abflußkanal zu schließen,
und eine Feder (11) in der Federkammer (13) zum Drücken der Feder (11) in eine Richtung derart angeordnet ist, daß der Abflußkanal geöffnet wird, wobei der Ventilkör per (10) ein Paar axial im Abstand angeordnete erste und zweite Abschnitte (16, 18), einen ringförmigen, abge setzten Abschnitt (17) zwischen den ersten und zweiten Abschnitten (16, 18) und einen Führungszapfenabschnitt aufweist, der von dem zweiten Abschnitt (18) in die Federkammer (13) vorragt, wobei ein Ende der Feder (11) durch den zweiten Abschnitt (18) in dem Führungszapfen abschnitt gehalten wird und der abgesetzte Abschnitt (17) mit der Ventilkörperbohrung (5) zusammenwirkt, um eine ringförmige Kammer festzulegen, die einen zweiten Teil des Abflußkanals (3) bildet, so daß der zweite Abflußkanal (3) vollständig oder teilweise geöffnet wird.
2. Drehflügelpumpe nach Anspruch 1, wobei der erste Ab
schnitt (16) eine derartige Länge aufweist, daß er die
eine Abflußöffnung (6) vollständig verschließen kann.
3. Drehflügelpumpe nach Anspruch 1, wobei die Feder (13)
mit der Abflußöffnung (6) verbunden ist.
4. Drehflügelpumpe nach Anspruch 3, wobei die ringförmige
Kammer von der Federkammer (13) durch den zweite Ab
schnitt (18) flüssigkeitstechnisch getrennt ist.
5. Drehflügelpumpe nach Anspruch 1, wobei die Ventilkörper
bohrung (5) ein geschlossenes axiales Ende aufweist, mit
dem der Ventilkörper (10) in Kontakt gelangt, wenn der
Ventilkörper (10) unter dem Druck der Feder (11) in eine
Position bewegt wird, in der sie den Auslaßkanal voll
ständig öffnet.
6. Drehflügelpumpe nach Anspruch 2, wobei die Ventilkörper
bohrung (5) ein weiteres geschlossenes Ende aufweist,
das mit dem anderen axialen Ende der Feder (11) in Kon
takt gelangt.
7. Drehflügelpumpe mit:
einer Pumpeinrichtung (8), welche mehrere Pumpenkammern (25) und Steuerdruck-Erzeugungsmittel zum Erzeugen des Steuerflüssigkeitsdruckes enthält, welcher in Abhängig keit von der Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe variabel ist, sowie mit einer Auslaßöffnung (27), die mit den Pumpenkammern (25) verbindbar ist;
einem Gehäuse (7), das die Pumpeinrichtung (8) aufnimmt und eine Abflußöffnung (6) aufweist;
Abflußkanalmitteln (1, 3) zum Vorsehen einer Verbindung zwischen der Auslaßöffnung (27) und der Abflußöffnung (6);
wobei die Abflußkanalmittel (1, 3) ein Paar Abflußkanäle enthalten, welche jeweils mit Öffnungen versehen sind;
ersten Strömungs-Steuerventilmitteln, zum Regulieren des Druckdifferenzials über jeder der Öffnungen auf einen konstanten Wert; und
zweiten Strömungs-Steuerventilmitteln, zum Regeln des Flüssigkeitsstromes durch einen der Abflußkanäle (1, 3), wobei die zweiten Strömungs-Steuerventilmittel eine Ventilkörperbohrung (5), die sich über den einen Abfluß kanal erstreckt und einem Ventilkörper (10), welcher axial in der Ventilkörperbohrung (5) bewegbar ist und an einem axialen Ende eine Steuerkammer (12) und an dem anderen Ende eine Federkammer (13) bildet, enthält,
wobei die Steuerdruckkammer (12) mit den Steuerdruck- Erzeugungsmitteln verbunden ist, so daß der Ventilkörper durch den Steuerflüssigkeitsdruck in eine Richtung gedrückt wird, um den einen Abflußkanal zu schließen, und eine Feder (11) in der Federkammer (13) zum Drücken der Feder in eine Richtung derart angeordnet ist, daß der Abflußkanal geöffnet wird, wobei der Ventilkörper (10) ein Paar axial im Abstand angeordnete erste und zweite Abschnitte (16, 18), einen ringförmigen, abge setzten Abschnitt (17) zwischen den ersten und zweiten Abschnitten (16, 18) und einen Führungszapfenabschnitt aufweist, der von dem zweiten Abschnitt (18) in der Federkammer (13) vorspringt, wobei ein Ende der Feder (11) durch den zweiten Abschnitt (18) und dem Führungs zapfen gehalten wird und der abgesetzte Abschnitt (17) mit der Ventilkörperbohrung (5) zusammenwirkt, um eine ringförmige Kammer festzulegen, die einen Teil des zwei ten Abflußkanals (3) bildet, so daß der zweite Abfluß kanal (3) vollständig oder teilweise geöffnet wird.
einer Pumpeinrichtung (8), welche mehrere Pumpenkammern (25) und Steuerdruck-Erzeugungsmittel zum Erzeugen des Steuerflüssigkeitsdruckes enthält, welcher in Abhängig keit von der Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe variabel ist, sowie mit einer Auslaßöffnung (27), die mit den Pumpenkammern (25) verbindbar ist;
einem Gehäuse (7), das die Pumpeinrichtung (8) aufnimmt und eine Abflußöffnung (6) aufweist;
Abflußkanalmitteln (1, 3) zum Vorsehen einer Verbindung zwischen der Auslaßöffnung (27) und der Abflußöffnung (6);
wobei die Abflußkanalmittel (1, 3) ein Paar Abflußkanäle enthalten, welche jeweils mit Öffnungen versehen sind;
ersten Strömungs-Steuerventilmitteln, zum Regulieren des Druckdifferenzials über jeder der Öffnungen auf einen konstanten Wert; und
zweiten Strömungs-Steuerventilmitteln, zum Regeln des Flüssigkeitsstromes durch einen der Abflußkanäle (1, 3), wobei die zweiten Strömungs-Steuerventilmittel eine Ventilkörperbohrung (5), die sich über den einen Abfluß kanal erstreckt und einem Ventilkörper (10), welcher axial in der Ventilkörperbohrung (5) bewegbar ist und an einem axialen Ende eine Steuerkammer (12) und an dem anderen Ende eine Federkammer (13) bildet, enthält,
wobei die Steuerdruckkammer (12) mit den Steuerdruck- Erzeugungsmitteln verbunden ist, so daß der Ventilkörper durch den Steuerflüssigkeitsdruck in eine Richtung gedrückt wird, um den einen Abflußkanal zu schließen, und eine Feder (11) in der Federkammer (13) zum Drücken der Feder in eine Richtung derart angeordnet ist, daß der Abflußkanal geöffnet wird, wobei der Ventilkörper (10) ein Paar axial im Abstand angeordnete erste und zweite Abschnitte (16, 18), einen ringförmigen, abge setzten Abschnitt (17) zwischen den ersten und zweiten Abschnitten (16, 18) und einen Führungszapfenabschnitt aufweist, der von dem zweiten Abschnitt (18) in der Federkammer (13) vorspringt, wobei ein Ende der Feder (11) durch den zweiten Abschnitt (18) und dem Führungs zapfen gehalten wird und der abgesetzte Abschnitt (17) mit der Ventilkörperbohrung (5) zusammenwirkt, um eine ringförmige Kammer festzulegen, die einen Teil des zwei ten Abflußkanals (3) bildet, so daß der zweite Abfluß kanal (3) vollständig oder teilweise geöffnet wird.
8. Drehflügelpumpe mit:
einer Pumpeinrichtung (8), welche einen Rotor (21), mehrere auf dem Rotor radial bewegbar montierte Flügel (23), einen Mitnahmering (20), der den Rotor (21) mit den Flügeln (23) aufnimmt, um mehrere Pumpenkammern (25) zu bilden, mehrere Unterflügel-Arbeitskammern (26), deren Volumen in Abhängigkeit von der Radialbewegung der Flügel variabel ist, und mehrere Unterflügel-Ausgleichs kammern (15) enthält, die mit den Unterflügel-Arbeits kammern (26) verbunden sind, sowie Öffnungsmitteln zum Entwickeln in einer vorgegebenen Unterflügel-Ausgleichs kammern-Gruppe einen Steuerflüssigkeitsdruck, der im Verhältnis zur Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe veränderbar ist und einer Auslaßöffnung (27), die mit dem Pumpenkammern (25) verbindbar ist;
einem Gehäuse (7), das die Pumpeinrichtung (8) aufnimmt, so daß um den Mitnahmering (20) herum eine Druckkammer (12) gebildet wird, die mit der Auslaßöffnung (27) verbunden ist, und das eine Abflußöffnung (6) aufweist;
ersten Strömungs-Steuerventilmitteln, die der Druck kammer (12) zugeordnet sind, zum Regulieren eines Flüssigkeitsstromes in der Druckkammer (12) auf einen konstanten Wert, unabhängig von der Rotationsgeschwin digkeit der Pumpe;
Abflußkanalmitteln (1, 3), zum Vorsehen einer Verbindung zwischen der Druckkammer (12) und der Abflußöffnung (6), wobei die Abflußkanalmittel ein Paar Abflußkanäle (1, 3) aufweisen, die jeweils mit Öffnungen versehen sind; und
zweiten Strömungs-Steuerventilmitteln zum Regeln des Flüssigkeitsstromes durch einen der Abflußkanäle (1, 3);
wobei die zweiten Strömungs-Steuerventilmittel eine Dämpfungsöffnung (14), eine Ventilkörperbohrung (5), die sich über den einen Abflußkanal erstreckt und einen Ven tilkörper (10) aufweisen, welcher axial in der Ventil körperbohrung bewegbar ist und an einem axialen Ende eine Steuerdruckkammer (12) und an dem anderen Ende eine Federkammer (13) bildet, wobei die Steuerdruckkammer (12) mit der vorgegebenen Unterflügel-Ausgleichskam mern-Gruppe mittels der Dämpfungsöffnung (14) verbunden ist, so daß der Ventilkörper durch den Steuerflüssig keitsdruck in eine Richtung gedrückt wird, zum Schließen des einen Abflußkanals, und eine Feder (11) in der Fe derkammer (13) angeordnet ist, zum Drücken des Ventil körpers (10) in eine Richtung, so daß der eine Abfluß kanal geöffnet wird, wobei der Ventilkörper (10) ein Paar axial im Abstand angeordnete erste und zweite Abschnitte (16, 18) und einen ringförmigen, abgesetzten Abschnitt (17) zwischen den ersten und zweiten Ab schnitten (16, 18) und dem Führungszapfenabschnitt aufweist, der von dem zweiten Abschnitt (18) in der Federkammer (13) vorspringt, wobei ein Ende der Feder (11) durch den zweiten Abschnitt (18) und dem Führungs zapfenabschnitt gehalten wird, wobei der erste Abschnitt (16) eine Länge aufweist, so daß es den ersten Abfluß kanal (1) vollständig verschließen kann und der ab gesetzte Abschnitt (17) mit der Ventilkörperbohrung (5) zusammenwirkt, um eine ringförmige Kammer festzulegen, die einen Teil des zweiten Abflußkanals (3) bildet, so daß der zweite Abflußkanal (3) vollständig oder teil weise geöffnet wird.
einer Pumpeinrichtung (8), welche einen Rotor (21), mehrere auf dem Rotor radial bewegbar montierte Flügel (23), einen Mitnahmering (20), der den Rotor (21) mit den Flügeln (23) aufnimmt, um mehrere Pumpenkammern (25) zu bilden, mehrere Unterflügel-Arbeitskammern (26), deren Volumen in Abhängigkeit von der Radialbewegung der Flügel variabel ist, und mehrere Unterflügel-Ausgleichs kammern (15) enthält, die mit den Unterflügel-Arbeits kammern (26) verbunden sind, sowie Öffnungsmitteln zum Entwickeln in einer vorgegebenen Unterflügel-Ausgleichs kammern-Gruppe einen Steuerflüssigkeitsdruck, der im Verhältnis zur Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe veränderbar ist und einer Auslaßöffnung (27), die mit dem Pumpenkammern (25) verbindbar ist;
einem Gehäuse (7), das die Pumpeinrichtung (8) aufnimmt, so daß um den Mitnahmering (20) herum eine Druckkammer (12) gebildet wird, die mit der Auslaßöffnung (27) verbunden ist, und das eine Abflußöffnung (6) aufweist;
ersten Strömungs-Steuerventilmitteln, die der Druck kammer (12) zugeordnet sind, zum Regulieren eines Flüssigkeitsstromes in der Druckkammer (12) auf einen konstanten Wert, unabhängig von der Rotationsgeschwin digkeit der Pumpe;
Abflußkanalmitteln (1, 3), zum Vorsehen einer Verbindung zwischen der Druckkammer (12) und der Abflußöffnung (6), wobei die Abflußkanalmittel ein Paar Abflußkanäle (1, 3) aufweisen, die jeweils mit Öffnungen versehen sind; und
zweiten Strömungs-Steuerventilmitteln zum Regeln des Flüssigkeitsstromes durch einen der Abflußkanäle (1, 3);
wobei die zweiten Strömungs-Steuerventilmittel eine Dämpfungsöffnung (14), eine Ventilkörperbohrung (5), die sich über den einen Abflußkanal erstreckt und einen Ven tilkörper (10) aufweisen, welcher axial in der Ventil körperbohrung bewegbar ist und an einem axialen Ende eine Steuerdruckkammer (12) und an dem anderen Ende eine Federkammer (13) bildet, wobei die Steuerdruckkammer (12) mit der vorgegebenen Unterflügel-Ausgleichskam mern-Gruppe mittels der Dämpfungsöffnung (14) verbunden ist, so daß der Ventilkörper durch den Steuerflüssig keitsdruck in eine Richtung gedrückt wird, zum Schließen des einen Abflußkanals, und eine Feder (11) in der Fe derkammer (13) angeordnet ist, zum Drücken des Ventil körpers (10) in eine Richtung, so daß der eine Abfluß kanal geöffnet wird, wobei der Ventilkörper (10) ein Paar axial im Abstand angeordnete erste und zweite Abschnitte (16, 18) und einen ringförmigen, abgesetzten Abschnitt (17) zwischen den ersten und zweiten Ab schnitten (16, 18) und dem Führungszapfenabschnitt aufweist, der von dem zweiten Abschnitt (18) in der Federkammer (13) vorspringt, wobei ein Ende der Feder (11) durch den zweiten Abschnitt (18) und dem Führungs zapfenabschnitt gehalten wird, wobei der erste Abschnitt (16) eine Länge aufweist, so daß es den ersten Abfluß kanal (1) vollständig verschließen kann und der ab gesetzte Abschnitt (17) mit der Ventilkörperbohrung (5) zusammenwirkt, um eine ringförmige Kammer festzulegen, die einen Teil des zweiten Abflußkanals (3) bildet, so daß der zweite Abflußkanal (3) vollständig oder teil weise geöffnet wird.
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