DE68907470T2

DE68907470T2 - Flügelzellenpumpe.

Info

Publication number: DE68907470T2
Application number: DE89123138T
Authority: DE
Inventors: Kyosuke Haga; Makoto Kawahara; Tsuneo Tanaka; Tatsuya Yamamoto
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1994-02-17
Anticipated expiration: 2009-12-15
Also published as: EP0374731A3; EP0374731A2; DE68907470D1; EP0374731B1; US5046933A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie zur Verwendung in einem Leistungssteuerungssystem geeignet ist. Diese Flügelzellenpumpe ist aus US-A-4,557,678 bekannt.

Beschreibung des Standes der Technik:

Herkömmlicherweise ist eine Flügelzellenpumpe bekannt, bei der ein Rotor mit mehreren Flügelzellen innerhalb eines von einem Pumpengehäuse aufgenommenen Nockenrings gedreht wird. In einer solchen Flügelzellenpumpe sind die Flügelzellen in radialer Richtung gleitbar so gelagert, daß sie in Berührung mit einer Nockeninnenfläche des Nockenrings stehen, wodurch mehrere Pumpensektoren zwischen dem Rotor und dem Nockenring festgelegt sind. Wenn der Rotor verdreht wird, ändert sich das Volumen jedes Pumpensektors abhängig von der Nockenkurve der Nockeninnenfläche, um Fluid von Einlaßanschlüssen anzusaugen und Fluid unter Druck an Auslaßanschlüsse auszugeben.
Der Druck des von einer solchen Pumpe ausgegebenen Fluids pulsiert aufgrund der Form der Nockeninnenfläche und der Ausleckmenge des Fluids aus den Pumpensektoren. Um eine solche Druckpulsation des ausgegebenen Fluids zu verringern, wurde versucht, die Kurve der Nockeninnenfläche zu verändern. Obwohl die Druckpulsation des ausgegebenen Fluids durch Verändern der Nockenkurve verringert werden konnte, war es schwierig, die Druckpulsation auf einen erforderlichen Wert zu verringern. Die Druckpulsation des ausgegebenen Fluids führt dazu, daß die Pumpe und die an die Pumpe angeschlossenen Anschlußrohre Schwingungen und Störgeräusche erzeugen. Es existiert ein Leistungssteuerungssystem, bei dem ein Akkumulator vorhanden ist, um die Druckpulsation zu absorbieren. Jedoch weist ein solches System Nachteile auf, wie Zunahme von Komponenten und Erhöhung der Kosten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist es eine Hauptaufgabe der Erfindung, eine verbesserte Flügelzellenpumpe anzugeben, bei der die Amplitude der Druckpulsation des ausgegebenen Fluids auf ein erforderliches Niveau verringert werden kann, um dadurch Schwingungen und Störgeräusche zu beseitigen, wie sie von der Pumpe und der mit dieser verbundenen Leitungen erzeugt werden könnten.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Flügelzellenpumpe der vorstehend angegebenen Art anzugeben, bei der die Druckpulsation des ausgegebenen Fluids ohne jegliche zusätzliche Komponente, wie ein Akkumulator, verringert werden kann. Diese Ziele werden durch die in Anspruch 1 definierte Flügelzellenpumpe erreicht.
Kurz gesagt, wird durch die Erfindung eine Flügelzellenpumpe zur Verfügung gestellt, die einen von einer Pumpengehäuseanordnung aufgenommenen Nockenring, einen innerhalb des Nokkenrings angeordneten Rotor und mehrere vom Rotor gelagerte Flügelzellen aufweist, die in Berührung mit der Nockeninnenfläche des Nockenrings stehen. Die beiden Seitenkanten jeder Flügelzelle stehen in Berührung mit einem Paar ebener Berührungsflächen, die innerhalb der Pumpengehäuseanordnung angeordnet sind, um zusammen mit dem Nockenring und dem Rotor mehrere Pumpensektoren festzulegen. Mindestens eine der ebenen Berührungsflächen ist mit einem Einlaßanschluß versehen, um Fluid in die Pumpensektoren einzulassen, und mit einem Auslaßanschluß zum Ausgeben von Fluid, das in den Pumpensektoren unter Druck gesetzt wurde. Ferner ist eine Drucklecknut in einer der ebenen Berührungsflächen so ausgebildet, daß sie teilweise Fluid innerhalb eines Pumpensektors, der mit dem Auslaßanschluß in Verbindung steht, in einen benachbarten Pumpensektor auslecken läßt, der mit dem Einlaßanschluß in Verbindung steht, und zwar über einen Kanal, der durch die Drucklecknut und eine der Seitenkanten einer zwischen den Pumpensektoren angeordneten Flügelzelle gebildet wird, was immer dann erfolgt, wenn der Momentandruck im Auslaßanschluß seinen momentanen Maximaldruck erreicht.
Bei diesem Aufbau wird Fluid, das in dem mit dem Auslaßanschluß in Verbindung stehenden Pumpensektor unter Druck gesetzt wurde, partiell immer dann zum Einlaßanschluß ausgegeben, wenn der Druck im Auslaßanschluß den maximalen Momentandruck erreicht, wodurch die Amplitude der Druckpulsation des am Auslaßanschluß ausgegebenen Fluids ohne jegliche zusätzliche Komponente erniedrigt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNGEN

Die vorgehenden und andere Aufgaben und viele der zugehörigen Vorteile der Erfindung werden leicht verständlich, wenn diese unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich wird, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten identische Teile kennzeichnen, und in denen:
Fig. 1 ein Querschnitt einer Flügelzellenpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
Fig. 2(a) ein Querschnitt der Flügelzellenpumpe entlang der Linie II-II in Fig. 1 ist;
Fig. 2(b) ein Querschnitt der Flügelzellenpumpe entlang der Linie II-II in Fig. 1 ist, der eine Modifizierung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 3 ein Querschnitt der Flügelzellenpumpe entlang der Linie III-III in Fig. 1 ist;
Fig. 4 eine expandierte Draufsicht ist, die die Konfiguration von Drucklecknuten zeigt, wie sie in einer Berührungsfläche des Pumpengehäuses ausgebildet sind;
Fig. 5(a) und Fig. 5(b) Diagramme sind, die die Änderung des Fluiddrucks in Auslaßanschlüssen und die Positionen von Drucklecknuten in der Pumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen;
Fig. 6 ein Diagramm ist, das die Änderung der Amplitude der Druckpulsation des am Ausgangsanschluß ausgegebenen Fluids abhängig von der Änderung der Drehzahl der Pumpe zeigt;
Fig. 7 ein Querschnitt der Flügelzellenpumpe entlang der Linie VII-VII in Fig. 1 ist, der Drucklecknuten gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 8 ein vergrößerter Teilschnitt einer der Drucklecknuten ist, wie sie in Fig. 7 durch einen Kreis VIII umschlossen ist;
Fig. 9 ein Querschnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8 ist;
Fig. 10 bis Fig. 13 Querschnitte sind, die modifizierte Drucklecknuten zeigen;
Fig. 14 eine aus einer Richtung XIV in Fig. 13 gesehene Ansicht ist;
Fig. 15 eine vergrößerte Teilansicht einer Drucklecknut ist, die das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 16 ein Querschnitt entlang der Linie XVI-XVI in Fig. 15 ist;
Fig. 17(a) bis Fig. 17(c) Diagramme sind, die die Änderung des Fluiddrucks in Auslaßanschlüssen und die Positionen von Drucklecknuten in den Pumpen gemäß dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel zeigen; und
Fig. 18(a) bis Fig. 18(c) Diagramme sind, die die Änderung der Amplitude der Grundfrequenzkomponenten, der zweiten harmonischen Komponenten und der dritten harmonischen Komponenten der Druckpulsationen des Fluids zeigen, wie es am Auslaßanschluß ausgegeben wird, abhängig von einer Änderung der Pumpendrehzahl.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Gemäß den Zeichnungen, speziell gemäß deren Fig. 1, ist eine Flügelzellenpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, die ein erstes, eine Antriebswelle 31 lagerndes Pumpengehäuse 1 und ein zweites Pumpengehäuse 2 aufweist, das eine Seitenplatte 21 aufnimmt. Das erste Pumpengehäuse 1 und das zweite Pumpengehäuse 2 sind so zusammengesetzt, daß eine ebene Berührungsfläche 1a des ersten Pumpengehäuses 1 und eine ebene Berührungsfläche 2a des zweiten Pumpengehäuses 2 einander berühren, und sie sind mit mehreren Schrauben 22 aneinander befestigt. Ein Bezugszeichen 23 kennzeichnet einen zwischen der ersten und der zweiten Berührungsfläche 1a bzw. 2a angeordneten Dichtring. Das erste Pumpengehäuse 1, das zweite Pumpengehäuse 2 und die Seitenplatte 21 bilden eine Pumpengehäuseanordnung.
Die Antriebswelle 31 ist durch ein Kugellager 11 und eine Lagerbüchse 12 innerhalb des ersten Pumpengehäuses 1 gelagert. Ein Bezugszeichen 13 kennzeichnet eine zwischen dem Kugellager 11 und der Lagerbüchse 12 angeordnete Dichtung.
Eine durch das erste Pumpengehäuse 1, das zweite Pumpengehäuse 2 und die Seitenplatte 21 gebildete Kammer enthält einen Nockenring 25, dessen eine Endfläche die Berührungsfläche 1a des ersten Pumpengehäuses 1 berührt, und dessen andere Endfläche eine ebene Berührungsfläche 21a der Seitenplatte 21 berührt. Die Seitenplatte 21 ist in ihrem mittleren Abschnitt mit einer zylindrischen Bohrung 21c versehen, die mit einem zylindrischen, vorspringenden Abschnitt 2d des zweiten Pumpengehäuses 2 in Eingriff steht. Eine Scheibenfeder 24 ist zusammengedrückt so zwischen die Seitenplatte 21 und das zweite Pumpengehäuse 2 eingesetzt, daß die Kraft dieser Scheibenfeder 24 die Seitenplatte 21, den Nockenring 25 und das erste Pumpengehäuse 1 in berührenden Eingriff bringt. Ein Paar Fixierstifte 26 erstreckt sich zwischen dem ersten Pumpengehäuse 1 und der Seitenplatte 21, um den Nokkenring 25 und die Seitenplatte 21 gegenüber Verdrehung zu fixieren, wie dies in Fig. 2(a) und Fig. 3 dargestellt ist.
Der Nockenring 25 ist mit einer ungefähr ovalen Nockeninnenfläche 25a versehen. Ein Rotor 30 ist innerhalb des Nockenrings 25 angeordnet und steht in Keilverbindung mit dem Innenende der Antriebswelle 21. Der Rotor 30 ist mit zehn unter gleichen Winkeln beabstandeten Flügelzellen-Lagerschlitzen 35 versehen, die sich in radialer Richtung erstrecken und Flügelzellen 40 werden innerhalb der Flügelzellen-Lagerschlitze 35 so aufgenommen, daß sie in radialer Richtung bewegbar sind, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Die axiale Breite des Rotors 30 und der Flügelzellen 40 ist so gewählt, daß sie geringfügig kleiner ist als die des Nockenrings 25, und die Außenkanten der Flügelzellen 40 stehen in Berührung mit der Nockeninnenfläche 25a des Nockenrings 25. Durch diesen Aufbau werden mehrere Pumpensektoren 30a, deren Volumen sich abhängig von der Kurve der Nockenfläche 25a ändert, zwischen dem Rotor 30 und dem Nockenring 25 festgelegt.
Das erste Pumpengehäuse 1 ist an seiner Berührungsfläche 1a mit einem Paar Auslaßanschlüssen 1c und einem Paar Einlaßanschlüssen 1f versehen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Einlaßanschlüsse 1f und Auslaßanschlüsse 1c sind abwechselnd in Drehrichtung des Rotors 30 ausgebildet. Das Paar Einlaßanschlüsse 1f steht mit einer zwischen der Umfangsfläche des Nockenrings 25 und dem zweiten Pumpengehäuse 2 ausgebildeten Versorgungskammer 2e in Verbindung. Die Versorgungskammer 2e ist mit einem Saugkanal 1h verbunden, der zu einem Behälteranschluß 1e und einem Nebenschlußkanal 1d führt. Der Nebenschlußkanal 1d steht mit einer Ventilbohrung 1b in Verbindung, in der ein (nicht dargestelltes) Strömungseinstellventil angeordnet ist. Die Auslaßanschlüsse 1c stehen mit einer Ausströmkammer 1g in Verbindung, die so ausgebildet ist, daß sie die Antriebswelle 31 umgibt. Die Ausströmkammer 1g steht über einen (nicht dargestellten) Drosselkanal mit einem (nicht dargestellten) Fluidausgabeport in Verbindung, und sie steht ferner über die Ventilbohrung 1b mit dem oben genannten Nebenschlußkanal 1d in Verbindung.
Die Seitenplatte 21 ist auch mit einem Paar Einlaßanschlüssen 2f und einem Paar Auslaßanschlüssen 2c unter denselben Winkelpositionen wie die Einlaßanschlüsse 1f bzw. die Auslaßanschlüsse 1c ausgebildet. Ferner ist eine mit den Auslaßanschlüssen 2c in Verbindung stehende Druckkammer 2b zwischen der Seitenplatte 21 und dem zweiten Pumpengehäuse 2 ausgebildet. Ein Bezugszeichen 52 kennzeichnet Unterstützungsdrucknuten, die in der Berührungsfläche 1a des ersten Pumpengehäuses 1 so ausgebildet sind, daß sie mit den Innenteilen der Flügelführungsschlitze 35 verbunden sind. Die Unterstützungsnuten kommunizieren mit der Druckkammer 2b über einen in der Seitenplatte 21 ausgebildeten Kanal 21b. Bei diesem Aufbau wird Fluid unter Druck den inneren Teilen der Flügelführungsschlitze 35 über die Unterstützungsdrucknuten 52 und 53 und den Kanal 21b von der Druckkammer 2b aus zugeführt, so daß die Flügel 40 dazu gedrängt werden, sich gegen die innere Nockenfläche 25a des Nockenrings 25 zu bewegen.
Ferner ist die Berührungsfläche 1a des ersten Pumpengehäuses 1 zwischen den Einlaßanschlüssen 1f und den Auslaßanschlüssen 1c mit einem Paar Drucklecknuten 50 versehen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die Orte der Drucklecknuten 50 sind so gewählt, daß Fluid unter Druck in einem Pumpensektor 30, der mit den Auslaßanschlüssen 1c und 2c in Verbindung steht, in einen benachbarten Pumpensektor 30c ausleckt, der mit den Einlaßanschlüssen 1f in Verbindung steht, und zwar über einen durch eine Seitenkante eines zwischen den Pumpensektoren 30b und 30c angeordneten Flügels 40 und die Drucklecknuten 50, wie dies durch einen Pfeil L in Fig. 4 angezeigt ist, immer dann, wenn der Drehwinkel des Rotors 30 eine der Drehwinkelpositionen A1, A2, A3 ... erreicht, in denen der Fluidmomentandruck in den Auslaßanschlüssen 1c und 2c den maximalen Momentanwert erreicht, wie in Fig. 5(a) und Fig. 5(b) dargestellt. Die Breite, Tiefe und Länge der Drucklecknuten sind so gewählt, daß der maximale Momentandruck auf einen vorgegebenen Wert erniedrigt wird, wodurch die Amplitude der Druckpulsation auf einen erforderlichen Wert verringert wird.
Die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe ist wie oben beschrieben aufgebaut, und wenn der Rotor 30 körpereinheitlich mit der Antriebswelle 31 verdreht wird, wird Betriebsfluid über die Einlaßanschlüsse 1f und 2f aus der Versorgungskammer 1h in die Pumpensektoren 30a eingesaugt. Ein Verdrehen des Rotors 30 führt ferner dazu, daß Fluid unter Druck über die Auslaßanschlüsse 1c und 2c von den Pumpensektoren 30a in die Ausströmkammer 1g ausgegeben wird, und das Fluid unter Druck wird dann über einen Fluidzufuhranschluß z.B. an ein (nicht dargestelltes) Leistungseinstellgerät ausgegeben.
Wenn der Rotor 30 einen der Drehwinkel erreicht bewegen sich zwei Flügel 40 zu Stellen, die den Drucklecknuten 50 entsprechen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, wodurch Fluid in den mit den Auslaßanschlüssen 1c und 2c kommunizierenden Pumpensektoren 30b in die Pumpensektoren 30c ausleckt, die mit den Einlaßanschlüssen 1f und 2f in Verbindung stehen, und zwar über in den Seitenkanten der Flügel 40 ausgebildete Kanäle und über die Drucklecknuten 50. Infolgedessen ändert sich der Momentandruck des Fluids in den Auslaßanschlüssen 1c und 2c so, wie dies in Fig. 5(a) durch eine ausgezogene Linie dargestellt ist, wodurch die Amplitude der Druckpulsation im Vergleich zur Amplitude der Druckpulsation eines Fluids verringert wird, wie es von einem herkömmlichen Typ einer Flügelzellenpumpe ausgegeben wird, die mit keinerlei Drucklecknut versehen ist. Eine gestrichelte Linie C2 in Fig. 6 zeigt die Änderung der Amplitude der Grundfrequenzkomponente des Fluids an, wie es von den Auslaßanschlüssen 1c und 2c ausgegeben wird, und zwar bezogen auf eine Änderung der Pumpendrehzahl. Da die Grundfrequenzkomponente eine Hauptkomponente der Druckpulsation ist, ist die Amplitude dieser Druckpulsation proportional zur Amplitude der Grundfrequenzkompontene. Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, ist die Amplitude der Grundkomponente der Druckpulsation kleiner als diejenige eines Fluids, wie es von einem herkömmlichen Typ einer Flügelzellenpumpe ausgegeben wird, was in Fig. 6 durch eine gepunktete Linie C1 dargestellt ist. Demgemäß wird die Amplitude der Druckpulsation kleiner als bei einem bekannten Typ einer Flügelzellenpumpe.
Obwohl beim oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel die Drucklecknuten 50 an Winkelpositionen direkt vor den Auslaßanschlüssen 1c und 2c in Drehrichtung des Rotors 30 angeordnet sind, können die Drucklecknuten auch direkt nach den Auslaßanschlüssen angeordnet sein, wie dies in Fig. 2(b) durch ein Bezugszeichen 50' angedeutet ist. Ferner können die Drucklecknuten in der Berührungsfläche 21a der Seitenplatte 21 ausgebildet sein. Die ausgezogene Linie C3 in Fig. 6 zeigt die Amplitude der Grundfrequenzkomponente der Druckpulsation des von einer Flügelzellenpumpe ausgegebenen Fluids an, bei der die Drucklecknuten 50' in der Berührungsfläche 21a der Seitenfläche 21 an Stellen nach den Auslaßanschlüssen 1c und 2c in Drehrichtung angeordnet sind. Wie in Fig. 6 dargestellt, wird die Amplitude der Grundfrequenzkomponente noch wirkungsvoller verringert, wodurch auch die Amplitude der Druckpulsation verringert wird.
Die Flügelzellenpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sowie Modifizierungen derselben, wie dies oben beschrieben wurde, können die Grundfrequenzkomponente und die zweite harmonische Komponente der Druckpulsation wirkungsvoll erniedrigen, wie dies in Fig. 18(a) und Fig. 18(b) durch gestrichelte Linien C21 und C22 dargestellt ist, und zwar im Vergleich zu den Werten bei einem herkömmlichen Typ einer Flügelzellenpumpe, was durch gestrichelte Linien C11 und C12 angedeutet ist. Die dritte harmonische Komponente der Druckpulsation nimmt jedoch zu, wie dies in Fig. 18(c) durch eine strichpunktierte Linie C23 dargestellt ist, und zwar im Ver-
gleich zum Wert bei einem herkömmlichen Typ einer Flügelzellenpumpe, was durch eine gestrichelte Linie C13 angedeutet ist.
Das zweite Ausführungsbeispiel, das dazu in der Lage ist, sowohl die Amplitude der dritten harmonischen Komponente als auch die Grundfrequenzkomponente und die zweite harmonische Komponente zu erniedrigen, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 9 erläutert.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind Drucklecknuten 60 in der Berührungsfläche 21a der Seitenplatte 21 an Stellen nach den Auslaßanschlüssen 1c und 2c in Drehrichtung des Rotors 30 angeordnet. Jede Drucklecknut 60 ist so ausgebildet, daß sie eine vorgegebene, konstante Breite und Länge aufweist, jedoch wird die Tiefe zum mittleren Abschnitt 61 kleiner, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Die Stellen der Drucklecknuten 60 sind so gewählt, daß die Flügel 40 zwischen den Auslaßanschlüssen 1c und 2c sowie den Einlaßanschlüssen 1f und 2f sich zu Winkelpositionen bewegen, die den Mittelabschnitten 61 der Drucklecknuten 60 entsprechen, wenn der Drehwinkel des Rotors 30 einen der Winkel erreicht, bei denen der Momentandruck des Fluids in den Auslaßanschlüssen 1c und 2c den Maximaldruck erreicht, wie in Fig. 17(a) und Fig. 17(b) dargestellt.
In diesem Aufbau beginnt das Fluid in den mit dem Auslaßanschlüssen 1c und 2c in Verbindung stehenden Pumpensektoren 30b zu den mit den Einlaßanschlüssen 1f und 2f über die durch die Nuten 60 und die Seitenkanten der Flügel 40 gebildeten Kanäle in Verbindung stehenden Pumpensektoren 30c auszulecken, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist, bevor der Momentandruck des Fluids den Maximaldruck erreicht. Danach wird die Menge ausleckenden Fluids verringert, wenn der Rotor 30 eine der Drehwinkelpositionen erreicht, in denen der Fluiddruck in den Auslaßanschlüssen 1c und 2c den Maximaldruck erreicht. D.h., daß sich die Flügel 40 zwischen den Pumpensektoren 30b und den Pumpensektoren 30c zu Stellen bewegen, die den Stellen der Mittelabschnitte 61 der Drucklecknuten 60 entsprechen, wodurch die Ausleckmenge des Fluids unter Druck verringert wird. Die Menge des ausleckenden Fluids nimmt wieder zu, wenn die Flügel 40 über Stellen gelaufen sind, die den Mittelabschnitten 61 der Drucklecknuten 60 entsprechen. Durch diesen Betriebsablauf ändert sich der Druck des Fluids in den Auslaßanschlüssen 1c und 2c so, wie dies durch eine ausgezogene Linie in Fig. 17(a) dargestellt ist. Im Ergebnis werden sowohl die Grundfrequenzkomponente als auch die dritte harmonische Komponente, deren Amplituden durch ausgezogene Linie C31 und C33 in Fig. 18(a) bzw. Fig. 18(c) dargestellt sind, im Vergleich zu den Werten verringert, wie sie mit einer gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufgebauten Pumpe erzielt werden.
Obwohl die Amplitude der zweiten harmonischen Komponente leicht ansteigt, wie dies durch eine ausgezogene Linie C32 in Fig. 18(b) dargestellt ist, ist die Zunahmemenge kleiner als die Abnahmemenge der dritten harmonischen Komponente. Daher können die Amplituden der Druckpulsation wirkungsvol-1er verringert werden.
Die Form der Drucklecknuten 60 kann zu anderen Formen abgeändert werden, wie dies in Fig. 10 bis Fig. 12 dargestellt ist. Die in Fig. 10 und Fig. 11 dargestellten Nuten 60 sind so ausgebildet, daß die Tiefe jeder Nut sich kontinuierlich ändert und in ihrem Mittelabschnitt 61 am kleinsten wird. Die in Fig. 12 dargestellte Nut weist eine Form auf, bei der die Tiefe an zwei Positionen 62 kleiner wird, die an entgegengesetzten Seiten bezogen auf den Mittelabschnitt 61 der Nuten 60 liegen.
Ferner kann die Form der Drucklecknuten 60 verändert werden, wie dies in den Fig. 13 und 14 dargestellt ist. Die in Fig. 13 dargestellte Drucklecknut 60 weist konstante Tiefe auf, jedoch ist die Breite der Nut 60 in ihrem Mittelabschnitt 61 verringert, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist.
Die Flügelzellenpumpe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und ihre Modifizierungen, wie oben beschrieben, neigen dazu, von der Bearbeitungsgenauigkeit der Nuten 60 beeinflußt zu werden, da sich die Tiefe in ihrem Mittelabschnitt 61 aufgrund von Bearbeitungsfehlern leicht ändert. Wenn sich die Tiefe im Mittelabschnitt 61 ändert, ändert sich die Ausleckmenge des Fluids unter Druck, wodurch sich auch die Amplitude der Druckpulsation hierzu proportional ändert.
Es wird nun die Flügelzellenpumpe gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel erläutert, mit der dieser Nachteil beseitigt werden kann. Fig. 15 und Fig. 16 zeigen das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zwei Paare von Nuten 70a und 70b in der Seitenplatte 21 ausgebildet sind. Jedes Paar Nuten 70a und 70b ist zwischen den Auslaßanschlüssen 2c und den Einlaßanschlüssen 2f ausgebildet. Jedes Paar Nuten 70a und 70c ist vor und nach den Drehwinkelpositionen A1, A2, ... angeordnet, wie dies in Fig. 17(a) und Fig. 17(c) dargestellt ist, in denen der Druck des Fluids in den Auslaßanschlüssen 1c und 2c den Maximaldruck erreicht.
Mit diesem Aufbau beginnt das Fluid in den mit den Auslaßanschlüssen 1c und 2c in Verbindung stehenden Pumpensektoren 30b in die Pumpensektoren 30c auszulecken, die über durch die Drucklecknuten 70a und die Seitenkanten der Flügel 40 gebildete Kanäle mit den Einlaßanschlüssen 1f und 2f in Verbindung stehen, bevor der Momentandruck des Fluids den Maximalwert erreicht, und das Auslecken des Fluids wird dann beendet, wenn der Rotor 30 eine der Drehwinkelpositionen erreicht. Dies, da sich die Flügel 40 zwischen den Pumpensektoren 30b und den Pumpensektoren 30c zu Stellungen zwischen den Paaren von Nuten 70a und 70b bewegen. Danach beginnt das Fluid erneut durch die Kanäle auszulecken, die durch die Nuten 70b und die Seitenkanten der Flügel 40 gebildet werden. Durch diesen Betrieb wird der maximale Momentandruck des Fluids in den Auslaßanschlüssen 1c und 2c erniedrigt, jedoch ändert sich die Menge an ausleckendem Fluid kaum abhängig von Bearbeitungsfehlern der Nuten 70a und 70b.
Obwohl beim ersten bis dritten Ausführungsbeispiel die Drucklecknuten nur entweder in der Berührungsfläche 21a der Seitenplatte 21 oder der Berührungsfläche 1a des ersten Pumpengehäuses 1 ausgebildet sind, können die Nuten in beiden ausgebildet sein. Darüber hinaus können die Anzahl und die Größe der Nuten sowie ihre Orte abhängig von der Amplitude der Druckpulsation und dem Druckverlauf des von den Auslaßanschlüssen aus-gegebenen Fluids verändert werden.

Claims

1. Flügelzellenpumpe zum Pumpen von Fluid mit:

- einer Pumpengehäusebaugruppe (1, 2);

- einem von der Pumpengehäusebaugruppe (1, 2) aufgenommenen Nockenring (25), der mit einer inneren Nockenfläche ausgebildet ist, wobei jede Endfläche (25a) des Nockenrings (25) jeweils ein Paar ebener Flächen berührt, die innerhalb der Pumpengehäusebaugruppe (1, 2) ausgebildet sind;

- einem innerhalb des Nockenrings (25) angeordneten Rotor (30), der mit unter gleichen Winkeln beabstandeten mehreren Flügelführungsschlitzen (35) ausgebildet ist;

- einer Antriebswelle (31), die drehbar innerhalb der Pumpengehäusebaugruppe (1, 2) angeordnet ist, um den Rotor (30) zu verdrehen;

- mehrere Flügel (40), die jeweils innerhalb der Flügelführungsschlitze (35) des Rotors (30) angeordnet sind und sich radial vom Rotor (30) wegbewegen können, um sich entlang der inneren Nockenfläche (25a) zu bewegen, wenn der Rotor (30) verdreht wird, wobei die Flügel (40) mehrere Pumpensektoren zwischen dem Nockenring (25) und dem Rotor (30) zusammen mit diesem Nockenring (25), diesem Rotor (30) und dem Paar ebener Flächen der Pumpengehäusebaugruppe (1, 2) bilden;

- einem Einlaßanschluß (1f, 2f), der an einer der ebenen Flächen der Pumpengehäusebaugruppe (1, 2) angeordnet ist, um an einer vorgegebenen Stelle Fluid in die Pumpensektoren zu leiten; und

- einem Auslaßanschluß (1c, 2c), der an einer der ebenen Flächen der Pumpengehäusebaugruppe (1, 2) angeordnet ist, um Fluid unter Druck aus den Pumpensektoren an einer Stelle auszulassen, die von derjenigen des Einlaßanschlusses (1f, 2f) verschieden ist;

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Anzahl der Flügel (40) so gewählt ist, daß dann, wenn jeder der Flügel (40) innerhalb einer vorgegebenen Drehwinkelzone angeordnet ist, einer der zwei benachbarten Pumpensektoren, wie sie von jedem Flügel (40) unterteilt werden, mit dem Auslaßanschluß (1c, 2c) in Verbindung stehtt und der andere der benachbarten Pumpensektoren mit dem Einlaßanschluß (1f, 2f) in Verbindung steht; und

- die Flügelzellenpumpe ferner mit mindestens einer Drucklecknut (50, 50', 60, 70a, 70b) versehen ist, die in mindestens einer der ebenen Flächen an einer vorbestimmten Winkelstellung innerhalb der Winkelzone ausgebildet ist, um zusammen mit einer Seitenkante eines der Flügel (40), der in dieser Winkelzone steht, einen Kanal zu bilden, so daß Fluid in dem mit dem Auslaßanschluß (1c, 2c) in Verbindung stehenden Pumpensektor durch den Kanal zum benachbarten Pumpensektor ausleckt, der mit dem Einlaßanschluß (1f, 2f) in Verbindung steht, und zwar immer dann, wenn jeder der Flügel (40) die vorgegebene Winkelstellung erreicht.

2. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpengehäusebaugruppe (1, 2) aus einem ersten, mit einer der ebenen Flächen ausgebildeten Pumpengehäuse (1), einem zweiten Pumpengehäuse (2) mit einer Bohrung, in der der Nockenring (25) angeordnet ist, und einer Seitenplatte (21) besteht, die innerhalb der Bohrung des zweiten Gehäuses (2) angeordnet ist und mit der anderen ebenen Fläche versehen ist.

3. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucklecknut (50, 50', 60, 70a, 70b) aus einer einzigen Nut (50, 50') vorgegebener Länge in Drehrichtung des Rotors (30) mit vorgegebenem, konstantem Querschnitt besteht.

4. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucklecknut (50, 50', 60, 70a, 70b) aus einer einzigen Nut (60) mit einem Querschnitt besteht, der in ihrem Mittelabschnitt in Drehrichtung kleiner wird als im restlichen Abschnitt.

5. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucklecknut (50, 50', 60, 70a, 70b) aus einem Paar Nuten (70a, 70b) besteht, die an der vorbestimmten Winkelstellung angeordnet sind und seriell in Drehrichtung des Rotors (30) angeordnet sind.