EP0638381B1

EP0638381B1 - Housings, especially for hydraulic conveying devices

Info

Publication number: EP0638381B1
Application number: EP94111102A
Authority: EP
Inventors: Willi Parsch; Erwin Stämmler
Original assignee: LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG
Current assignee: LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG
Priority date: 1993-08-13
Filing date: 1994-07-16
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2014-07-16
Also published as: DE59408899D1; EP0638381A2; DE4327242A1; EP0638381A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere für eine hydraulische Fördereinrichtung aus Guß, mit druckbeaufschlagbaren und/oder abzudichtenden Bereichen. The invention relates to a housing, in particular for a hydraulic conveyor made of cast iron, with pressurizable and / or to be sealed Areas.

Derartige Gehäuse sind bekannt. So werden Maschinenbauteile als Gußteile, beispielsweise als Druckgußteile, ausgebildet, da diese sich so in einfacher Weise auch mit einer relativ komplizierten Formgebung realisieren lassen. Im folgenden wird im Rahmen der Beschreibung davon ausgegangen, daß die Gehäuse durch einen Druckgußvorgang hergestellt werden, obwohl sich die Erfindung nicht auf Druckgußgehäuse beschränkt, da diese beispielsweise ebenfalls durch einen allgemein bekannten Schwerkraftguß hergestellt sein können. Gehäuse für hydraulische Fördereinrichtungen, beispielsweise für Flügelzellenpumpen, werden unter anderem aus Aluminiumdruckguß hergestellt. Durch die Verwendung von Aluminiumdruckguß ist es möglich, die Gehäuse in einer Leichtbauweise herzustellen. Bei der Verwendung von Aluminium für Gehäuse von Flügelzellenpumpen ist jedoch zu beachten, daß während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs der Flügelzellenpumpe sehr hohe Drücke in dem zu fördernden Medium, beispielsweise Öl, auftreten. Diese hohen Drücke wirken auf die Gehäuseteile und können diese dadurch zumindest bereichsweise verformen beziehungsweise auslenken. Bilden diese Gehäuseteile beispielsweise Begrenzungsflächen für eine Verdrängereinheit, beispielsweise dem Flügelzellenrotor der Flügelzellenpumpe aus, stellen diese gleichzeitig die Rotorseitenflächen des Flügelzellenrotors dar. Diese bilden einen Trennbereich zwischen wenigstens einem Druckraum und wenigstens einem Saugraum, der diese gegeneinander abdichtet. Kommt es nun aufgrund von hohen Drücken zu einer Auslenkung dieser Rotorseitenflächen, kann eine erhöhte Leckage zwischen dem Druck- und dem Saugraum der Flügelzellenpumpe auftreten, wodurch deren Wirkungsgrad beeinträchtigt wird. Um dem Auslenken der Rotorseitenfläche entgegenzuwirken, ist es bekannt, beabstandet zu diesen im Gehäuse einen Gegendruck ausübenden Druckraum zuzuordnen. Zur Ausbildung dieser Druckräume werden die Gehäuse aus mehreren Gehäuseteilen zusammengesetzt, die entsprechende, den Druckraum ergebende Ausnehmungen besitzen. Dieser Druckraum steht über eine Verbindung, beispielsweise mit der Druckseite der Flügelzellenpumpe in Verbindung, so daß sich in dem Druckraum ebenfalls ein von dem zu fördernden Medium ausgehender Druck aufbaut. Dieser Druck wirkt nunmehr dem von der anderen Seite des Wandungsbereiches des Gehäuses zwischen dem Druckraum und dem Förderraum ausgehenden Druck entgegen und verhindert so ein Verformen beziehungsweise Auslenken der Rotorseitenflächen. Hierbei ist jedoch nachteilig, daß die den Gegendruck bewirkenden Druckräume nur sehr aufwendig hergestellt werden können und durch das Zusammensetzen von mehreren Gehäuseteilen zusätzliche abzudichtende Fügestellen entstehen, die zu zusätzlichen Leckageverlusten führen können. Such housings are known. This is how machine components become as castings, for example as diecastings, trained because this is so easy Way even with a relatively complicated Have the shape realized. In the following, Under the description assumed that the Housing manufactured by a die casting process be, although the invention is not on die-cast housing limited, for example also by a well-known gravity casting can be produced. Housing for hydraulic conveyors, for example for vane pumps, among others made of die-cast aluminum. Through the It is possible to use die-cast aluminum Manufacture housing in a lightweight design. In the Use of aluminum for casings of vane pumps it should be noted, however, that during the Intended use of the vane pump very high pressures in the medium to be pumped, for example oil. These high pressures act on the housing parts and can do this deform or at least in some areas deflect. Form these housing parts, for example Boundary surfaces for a displacement unit, for example the vane rotor of the vane pump off, they simultaneously represent the rotor side surfaces of the vane rotor. These form a separation area between at least one pressure chamber and at least one suction room that this seals against each other. Is it now due to high pressures to deflect these rotor side surfaces, there may be an increased leakage between the Pressure and suction chamber of the vane pump, thereby affecting their efficiency becomes. To counteract the deflection of the rotor side surface, it is known to be spaced apart from these pressure chamber exerting counter pressure in the housing assign. For the formation of these pressure rooms the housing is composed of several housing parts, the corresponding one, resulting in the pressure chamber Have recesses. This pressure chamber is beyond a connection, for example with the printed page the vane pump in connection, so that in the pressure chamber also one of those to be promoted Medium outgoing pressure builds up. This pressure works now from the other side of the wall area the housing between the pressure chamber and the Conveying chamber outgoing pressure and prevents such a deformation or deflection of the rotor side surfaces. However, it is disadvantageous that the the pressure chambers causing the counterpressure are only very complex can be produced and by the Assembly of several housing parts additional joints to be sealed result in additional joints Leakage losses can result.

Weiterhin ist es bekannt, in den Gehäusen von hydraulischen Fördereinrichtungen Kanäle einzubringen, die zur Führung des von der Einrichtung geförderten Fluids ausgelegt sind. Diese Kanäle werden von den teilweise eine hohe kinetische Energie aufweisenden Fluiden durchströmt, so daß es insbesondere an gekrümmten Abschnitten der Kanäle zu einer Strahlerosion der Kanalwandung durch das Fluid kommt. Um dem zu begegnen, werden in den Krümmungsabschnitten der Kanäle spezielle Teile aus Materialien mit hoher Erosionsbeständigkeit, beispielsweise Umlenkstopfen aus Messing, die in das Gehäuse beispielsweise eingepreßt werden, eingebaut. Hierdurch ist ein zusätzlicher Aufwand bei der Herstellung derartiger Flügelzellenpumpen erforderlich. Furthermore, it is known in the housings of hydraulic Conveyor channels to bring the to manage the funded by the institution Fluids are designed. These channels are used by the partially with high kinetic energy Flows through fluids, so that it is particularly curved Sections of the channels to erosion the channel wall comes through the fluid. Around To counteract this are in the curvature sections the channels special parts made of materials with high Erosion resistance, for example deflection plugs made of brass, which is pressed into the housing, for example are installed. This is an additional one Effort in the manufacture of such vane pumps required.

Andererseits ist es bekannt, die Kanäle während des Druckgießens des Gehäuses gleichzeitig mit vorzusehen, indem in eine Druckgußform entsprechende Kerne eingebracht werden, die nach dem Druckgußvorgang entfernt werden und somit dann die Kanäle ergeben. Da zum Erreichen einer hohen Festigkeit der Gußteile während des Druckgußvorgangs in der Druckgußform sehr hohe Drücke, beispielsweise von 1400 bar, notwendig sind und das Gußmaterial mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit von beispielsweise 50 m/s in die Gußform eintritt, unterliegen die Kerne einer hohen Beanspruchung, die zu einer Strahlerosion an der Kernoberfläche führen können. Da jedoch die sich nach Entfernen der Kerne ergebenden Hohlräume zum Durchströmen von beispielsweise flüssigen Medien genutzt werden sollen, kommt es auf eine besonders glatte Oberfläche an, damit keine unnötigen Wirkungsverluste entstehen können. Die während des Druckgußvorgangs entstehenden "Ausfransungen" der Kerne führen jedoch gerade zu Unebenheiten an der Wandung der eingegossenen Kanäle. On the other hand, it is known that the channels during the Die casting the housing simultaneously with by inserting cores into a die be introduced after the die casting process are removed and thus the channels then result. There to achieve high strength of the castings during the die casting process in the die high pressures, for example of 1400 bar, are necessary are and the casting material with a high flow rate of for example 50 m / s in the If the mold enters, the cores are subject to a high Stress that leads to radiation erosion at the Can lead core surface. However, since the after Removing the cores to flow through used for example by liquid media should be particularly smooth Surface so that there is no unnecessary loss of effectiveness can arise. The during the die casting process resulting "fraying" of the cores, however straight to bumps on the wall of the cast Channels.

Aus der DE 40 23 961 A1 ist ein einstückiges Pumpengehäuse aus einem Druckguß-Aluminiumwerkstück bekannt. Aus der DE 41 02 358 A1 ist bekannt, ein Formteil durch ein Druckgußverfahren herzustellen, wobei zum Erzielen von Funktionshohlräumen in dem Formteil Einlagen angeordnet werden können. Schließlich ist aus der DE 22 19 588 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Druckmittelkanälen in Gußgehäusen von Hydromaschinen bekannt. DE 40 23 961 A1 is a one-piece pump housing known from a die-cast aluminum workpiece. A molded part is known from DE 41 02 358 A1 by a die casting process, wherein to achieve functional cavities in the molded part Deposits can be arranged. Finally is from DE 22 19 588 a method and an apparatus for the production of pressure medium channels in Cast housing of hydraulic machines known.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und ein gutes Leckageverhalten aufweist. The invention is therefore based on the object To create housing of the generic type that itself characterized by a simple structure and a has good leakage behavior.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Dadurch, daß den Bereichen wenigstens ein mit Druck beaufschlagbarer Druckraum zugeordnet ist, daß der Druckraum dem Bereich im wesentlichen parallel angeordnet ist, daß die Bereiche mit auf dem Druck im Druckraum beruhenden Kräften beaufschlagbar sind, die den Druckkräften entgegenwirken und daß der Druckraum über wenigstens eine Verbindung mit von einem zu fördernden Medium mit Druck beaufschlagbaren Bereichen in Verbindung steht, und daß der wenigstens eine Druckraum und die wenigstens eine Verbindung gleichzeitig mit dem Gießen wenigstens eines Gehäuseteiles des Gehäuses erzielbar ist, ist es vorteilhaft möglich, den Druckraum einfach einzubringen, ohne daß das Gehäuse aus mehreren einzelnen Gehäuseteilen zur Ausbildung des Druckraums zusammengesetzt zu werden braucht. Gleichzeitig kann durch das Eingießen des Druckraums in das Gehäuse dieser jede beliebige geometrische Gestalt aufweisen, so daß die Wirkung der von diesem Druckraum ausgehenden Druckfelder optimierbar ist. Der Druckraum kann beispielsweise derart ausgebildet sein, daß er unterschiedliche lichte Weiten aufweist, das heißt, beispielsweise Aufweitungen oder ähnliches besitzt, so daß die von dem Druckraum in das Gehäuse ausstrahlenden Druckfelder gezielt beeinflußbar sind. So können die Druckfelder beispielsweise in ihrer Hauptwirkungsrichtung eingestellt werden, so daß an besonders kritischen Bereichen ein höherer Gegendruck aufgebaut werden kann als an weniger kritischen Bereichen. Als weiterer wesentlicher Vorteil ergibt sich, daß durch die eingegossenen Druckfelder das Gehäuse insgesamt aus weniger Teilen aufgebaut werden kann, so daß zusätzliche Dichtprobleme zwischen den Fügestellen einzelner Gehäuseteile vermieden werden. According to the invention, this object is achieved by the claim 1 mentioned features solved. Because the Areas at least one pressurizable Pressure room is assigned that the pressure room Area is arranged substantially in parallel the areas with based on the pressure in the pressure room Forces can be applied to the pressure forces counteract and that the pressure chamber over at least a connection with a medium to be funded areas subject to pressure stands, and that the at least one pressure chamber and the at least one connection simultaneously with the Pour at least one housing part of the housing is achievable, it is advantageously possible to use the pressure chamber easy to insert without removing the housing several individual housing parts to form the Pressure space needs to be assembled. At the same time can by pouring the pressure chamber into the Housing this any geometric shape have so that the effect of this pressure space outgoing pressure fields can be optimized. Of the Pressure chamber can be designed in this way, for example be that it has different clear widths, that is, for example widening or the like has, so that from the pressure chamber into the housing emitting pressure fields can be influenced in a targeted manner. For example, the print fields can be printed in their Main direction of action can be set so that a higher back pressure in particularly critical areas can be built up on less critical ones Areas. Another major advantage is themselves that through the cast pressure fields Overall housing can be built from fewer parts can, so that additional sealing problems between the Joints of individual housing parts can be avoided.

Bevorzugt wird ein Gehäuse, bei dem der Druckraum durch wenigstens einen in die Gießform eingebrachten, nach dem Gießen zumindest teilweise im Gehäuse verbleibenden Kern gebildet wird. Hierdurch wird es möglich, über das - an sich bekannte - Einbringen eines Kerns in eine das spätere Gehäuse ergebende Gießform auf eine spezielle Ausgestaltung und Wirkung des Druckraums Einfluß zu nehmen. Insbesondere durch das Verbleiben zumindest eines Teils des Kerns in dem Gehäuse kann über eine Materialauswahl des Kerns und/oder eine ganz spezielle Formgestaltung des Kerns gezielt auf die von dem Druckraum erzeugten Druckfelder Einfluß genommen werden. Insofern der in dem Gehäuse verbleibende Kern aus einem anderen Material als das Gehäuse besteht, kann über die unterschiedliche Materialkombination, gegebenenfalls unter Berücksichtigung eines unterschiedlichen elastischen Verhaltens unter Druckeinwirkung und/oder eines unterschiedlichen Wärmeausdehnungsverhaltens die Wirkung eines von dem Druckraum ausgehenden Druckfeldes verstärkt oder abgeschwächt werden. A housing in which the pressure chamber is preferred through at least one placed in the mold, after casting at least partially remaining in the housing Core is formed. This makes it possible about the - known per se - introduction of a Kerns in a casting mold resulting in the later housing to a special design and effect of Pressure room to influence. Especially through that Remain at least part of the core in the Housing can have a core material selection and / or a very special shape of the core targeted to the pressure fields generated by the pressure chamber Be influenced. To that extent in the Housing remaining core from a different material than the housing is made of, can be different Material combination, taking into account if necessary of a different elastic Behavior under pressure and / or a different Thermal expansion behavior the effect a pressure field starting from the pressure chamber be strengthened or weakened.

Weiterhin ist ein Gehäuse bevorzugt, bei dem der Kern aus einem massiven, porösen, hochfesten Material, vorzugsweise aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) besteht. Hierdurch wird es möglich, den Kern so auszubilden, daß während des Gießvorgangs, beispielsweise eines Druckgießvorgangs des Gehäuses, kein Druckgußmaterial in die inneren Poren des Kerns eindringen kann. Das Druckgußmaterial legt sich somit quasi form- und kraftschlüssig um den Kern herum und bildet einen festen, hochbelastbaren Verbund. In den inneren Poren des im Gehäuse verbliebenen Kerns kann während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs des Gehäuses ein unter Druck stehendes Medium eingeleitet werden, so daß sich dieses über die Poren des porösen Materials verteilen kann. Ein derartiger Kern ist geeignet, sehr wirkungsvolle Druckfelder aufzubauen, die ein Auslenken der sich in unmittelbarer Nähe des Kerns befindenden Bereiche des Gehäuses bewirken. Dadurch, daß der Kern mit seinem porösen Material in dem Gehäuse verbleibt, bildet der von dem Kern umschlossene Raum in dem Gehäuse für das Gehäuse selbst keine unmittelbare Fehlstelle, so daß ein derart aufgebauter Druckraum in unmittelbarer Nähe des von dem zu fördernden Medium mit Druck beaufschlagbaren Bereichs des Gehäuses angeordnet werden kann. Eine Wandstärke des Gehäuses zwischen dem mit Druck beaufschlagten Bereich und dem den Gegendruck bewirkenden Druckraum kann somit relativ klein gewählt werden, so daß sich die Wirksamkeit des Druckraums erhöht. Durch die erwähnte relativ geringe Wandstärke des Gehäuses kann ein Dämpfungsverhalten des Gehäuses, für die Auslenkung des Gehäuseabschnittes, den Aufbau der die Gegenkraft bewirkenden Druckfelder im wesentlichen nicht beeinflussen. Furthermore, a housing is preferred in which the core consists of a solid, porous, high-strength material, preferably of aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ). This makes it possible to design the core so that during the casting process, for example a die casting process of the housing, no die casting material can penetrate into the inner pores of the core. The die-cast material thus lies around the core in a virtually form-fitting and non-positive manner and forms a firm, highly resilient bond. A medium under pressure can be introduced into the inner pores of the core remaining in the housing during the intended use of the housing, so that it can be distributed over the pores of the porous material. Such a core is suitable for building up very effective pressure fields which deflect the regions of the housing located in the immediate vicinity of the core. Characterized in that the core with its porous material remains in the housing, the space enclosed by the core in the housing for the housing itself does not form an immediate fault, so that a pressure chamber constructed in this way is in the immediate vicinity of the pressurizable medium Area of the housing can be arranged. A wall thickness of the housing between the pressurized area and the pressure chamber causing the counterpressure can thus be chosen to be relatively small, so that the effectiveness of the pressure chamber increases. Due to the relatively small wall thickness of the housing mentioned, a damping behavior of the housing, for the deflection of the housing section, cannot substantially influence the structure of the pressure fields which cause the counterforce.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß der Kern zweiteilig ausgebildet ist und aus einem inneren Teil und einem den inneren Teil umschließenden äußeren Teil besteht. Es kann vorzugsweise vorgesehen kann, daß sowohl der innere Teil und der äußere Teil des Kerns in dem Gehäuse verbleiben und den Druckraum ausbilden. Durch die Unterteilung des Kerns in zwei Teile ist es vorteilhaft möglich, den äußeren Teil des Kerns so auszubilden, daß dieser eine notwendige Festigkeit aufweist, die einer während eines Druckgießens auftretenden Strahlerosion des Druckgußmaterials standhält, so daß der einmal modulierte Kern seine Form während des Druckgußvorgangs exakt beibehält. Der innere Teil des Kerns kann vorzugsweise aus einem hochfesten porösen Material, beispielsweise Aluminiumoxid, bestehen, so daß dieser einerseits die Abstützung des äußeren Teils des Kerns während des Druckgießens des Gehäuses übernimmt und andererseits während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs des Gehäuses den Aufbau der bereits erwähnten Druckfelder übernimmt. In a preferred embodiment of the invention is furthermore provided that the core is formed in two parts and consists of an inner part and an inner part Part enclosing outer part. It can preferably be provided that both the inner Part and the outer part of the core in the housing remain and form the pressure chamber. By dividing the core into two parts, it is advantageous possible to design the outer part of the core so that it has the necessary strength, the one that occurs during die casting Withstands blasting erosion of the die casting material, so that the core once modulated its shape during the die casting process exactly maintained. The inner part the core can preferably be made of a high strength porous material, for example aluminum oxide, so that this on the one hand the support of the outer part of the core during die casting of the Housing takes over and on the other hand during the intended Use of the housing construction of the pressure fields already mentioned takes over.

Weiterhin bevorzugt wird ein Gehäuse, bei dem der den Druckraum ergebende Kern nur mit einem äußeren als Schale ausgebildeten Teil in dem Gehäuse verbleibt, während der innere Teil als Füllung ausgebildet ist und nach Abschluß des Gießvorgangs entfernt wird. Hierdurch wird es möglich, den Druckraum so auszubilden, daß dieser von einer in einem Hohlraum des Gehäuses angeordneten, ihrerseits einen Hohlraum aufweisenden Schale gebildet wird, die formschlüssig an dem Gehäuse anliegt. Der Druckraum kann so unmittelbar mit dem zu fördernden Medium beaufschlagt werden, so daß dieses den Druck an die Schale des Kerns ableiten kann, die dann das Druckfeld innerhalb des Gehäuses aufbaut. Die Schale kann dabei aus einem hochfesten, formsteifen Material bestehen, so daß diese aufgrund ihrer Formsteifigkeit schon alleine als ein Abstützelement für den von dem zu fördernden Medium mit Druck beaufschlagten Bereich des Gehäuses dient und damit eine Auslenkung dieses Bereichs behindert wird. Der innerhalb des Druckraums aufgebaute Druck bildet somit dann ein zusätzliches Druckfeld aus, so daß die hier getroffene Anordnung einer Auslenkung eines Wandbereiches des Gehäuses besonders wirkungsvoll entgegenwirkt. Also preferred is a housing in which the Pressure core resulting only with an outer as Shell formed part remains in the housing while the inner part is designed as a filling and is removed after the casting is complete. This makes it possible to design the pressure chamber that this of a in a cavity of the Housing arranged, in turn having a cavity Shell is formed, which is form-fitting fits the housing. The pressure room can be so immediate be supplied with the medium to be pumped, so this puts the pressure on the shell of the core can derive, which then the pressure field within the Housing builds. The shell can be made from one high-strength, dimensionally stable material, so that this alone due to its stiffness as a support element for the one to be conveyed Medium pressurized area of the housing serves and thus a deflection of this area is hindered. The one built inside the pressure chamber Pressure then forms an additional pressure field so that the arrangement made here is a Deflection of a wall area of the housing in particular counteracts effectively.

Insbesondere wenn der Wandbereich - in allen zuvor genannten Ausgestaltungen des Gehäuses - beispielsweise von Rotorseitenflächen eines zur Aufnahme eines Flügelzellenrotors einer Flügelzellenpumpe dienenden Pumpenraumes gebildet wird, können diese Rotorseitenflächen dichtend an den Rotor angepreßt werden. Einer Auslenkung dieser Rotorseitenflächen kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Druckräume besonders wirkungsvoll entgegengetreten werden, so daß eine Leckage zwischen den Druck- und Saugräumen des Pumpenraums des Flügelzellenrotors wesentlich minimiert werden kann. Der Wirkungsgrad der gesamten, hier als Flügelzellenpumpe ausgebildeten hydraulischen Fördereinrichtung kann somit erhöht werden. Especially if the wall area - in all before mentioned configurations of the housing - for example of rotor side faces one for receiving one Vane rotor serving a vane pump Pump room is formed, these rotor side surfaces be pressed tightly against the rotor. One Deflection of these rotor side surfaces can be caused by the inventive design of the pressure rooms particularly be effectively countered so that a Leakage between the pressure and suction rooms of the pump room of the vane rotor significantly minimized can be. The overall efficiency, here as Vane pump trained hydraulic conveyor can thus be increased.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Further advantageous embodiments of the invention result from the rest, in the subclaims mentioned features.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: schematisch eine Schnittdarstellung zur Verdeutlichung des Grundgedankens der Erfindung;
Figur 2: eine Schnittdarstellung durch ein Gehäuseteil einer Flügelzellenpumpe;
Figur 3: einen Längsschnitt durch eine Flügelzellenpumpe nach einer weiteren Ausführungsvariante;
Figur 4: einen Längsschnitt durch einen Teil einer Flügelzellenpumpe nach einer weiteren Ausführung und
Figur 5: schematisch eine Schnittdarstellung durch einen Teilbereich eines Gehäuses einer Flügelzellenpumpe.

The invention is explained in more detail below in exemplary embodiments with reference to the associated drawings. Show it:

Figure 1: schematically shows a sectional view to illustrate the basic idea of the invention;
Figure 2: a sectional view through a housing part of a vane pump;
Figure 3: a longitudinal section through a vane pump according to a further embodiment;
Figure 4: a longitudinal section through part of a vane pump according to another embodiment and
Figure 5: schematically shows a sectional view through a portion of a housing of a vane pump.

In der Figur 1 ist schematisch eine Gießform 10 gezeigt, die mit einem eine Öffnung 12 aufweisenden Deckel 14 verschlossen ist. Die Gießform 10 ist dabei entsprechend der Gestalt des späteren Formlings (Gehäuse einer Flügelzellenpumpe) ausgearbeitet. In der Gießform 10 ist wenigstens ein Kern 16 angeordnet, der auf geeignete an sich bekannte Weise an der Gießform 10 fixiert ist. Der Kern 16 besitzt eine Schale 18, die einen Hohlraum 20 umgibt. Der Hohlraum 20 ist mit einer Füllung 22 versehen. Der Kern 16 kann dabei beispielsweise im einzelnen so aufgebaut sein, daß die Schale 18 aus Stahl besteht und eine Füllung 22 aus Sand, Öl, Paraffin, Gas, Wachs oder ähnlichem aufweist. Die Schale 18 ist dabei fest verschlossen, so daß die Füllung 22 nicht aus dem Hohlraum 20 austreten kann. Das Verschließen kann beispielsweise durch Verschweißen erfolgen, oder die Schale 18 ist so aufgebaut, daß sie beispielsweise an ihrer der Gießform 10 zugewandten Seite einen fest verschließbaren Deckel aufweist. Es ist weiterhin denkbar, daß sie bei einer Füllung 22 aus Öl über hier nicht dargestellte Kanäle durch die Gießform 10 an eine Kühlung angeschlossen wird. A casting mold 10 is shown schematically in FIG. 1, those with an opening 12 Lid 14 is closed. The mold 10 is there according to the shape of the later molding (Housing of a vane pump). In at least one core 16 is arranged in the casting mold 10, the in a suitable manner known per se at the Casting mold 10 is fixed. The core 16 has one Shell 18 that surrounds a cavity 20. The cavity 20 is provided with a filling 22. The core 16 can be constructed in this way, for example be that the shell 18 is made of steel and a Filling 22 made of sand, oil, paraffin, gas, wax or has similar. The shell 18 is tightly closed, so that the filling 22 does not come out of the cavity 20 can emerge. The closing can for example done by welding, or the Shell 18 is constructed so that, for example, on a side of the mold 10 facing one has closable lid. It is still conceivable that with a filling 22 made of oil Channels not shown here through the mold 10th is connected to a cooling system.

Während des Gießens - im weiteren wird immer vom Druckguß ausgegangen, obwohl auch ein Schwerkraftguß möglich ist - wird über die Öffnung 12 ein flüssiges Metall oder eine flüssige Legierung in die Gießform 10 unter hohem Druck, beispielsweise bis 1400 bar, eingebracht. Durch diesen hohen Druck weist das eingebrachte flüssige Metall, beispielsweise Aluminium, eine hohe Strömungsgeschwindigkeit auf, die beim Aufprallen auf die Gießform 10 und den Kern 16 zu einer großen Strahlkraft führt. Die in dem Hohlraum 20 vorgesehene Füllung 22 verhindert nunmehr ein Eindrücken der Schale 18 unter dem Gießdruck und stellt somit ein Druckgleichgewicht her. Selbst bei einer eventuell auftretenden Strahlerosion an der Außenfläche der Schale 18 bleibt die Innenfläche der Schale 18 in jedem Fall unversehrt. Auf weitere Einzelheiten des Gießvorgangs, wie beispielsweise Entlüfung, Kühlung usw. soll an dieser Stelle nicht eingegangen werden, da sie für die Erfindung nicht relevant sind. During the pouring - in the following it is always from Die casting went out, although also a gravity casting is possible - becomes a liquid via the opening 12 Metal or a liquid alloy in the mold 10 under high pressure, for example up to 1400 bar, brought in. Due to this high pressure, the introduced liquid metal, for example aluminum, a high flow rate on impact on the mold 10 and the core 16 into one great radiance. The in the cavity 20th provided filling 22 now prevents indentation the shell 18 under the casting pressure and provides thus a pressure balance. Even with one any radiation erosion that may occur on the outer surface the shell 18 remains the inner surface of the Shell 18 undamaged in any case. For more Details of the casting process, such as Venting, cooling etc. should not be done at this point be considered as they are not for the invention are relevant.

Nach einer Abkühlzeit kann der Formling aus der Gießform 10 entnommen werden, wobei sich der Kern 16 dann in dem Formling befindet. Durch Öffnen der Schale 18 des Kerns 16, beispielsweise durch Anbohren des erwähnten Deckels, kann nunmehr die Füllung 22 aus der Schale 18 entfernt werden. Da die Füllung 22 keine Formsteifigkeit aufweist, kann diese sehr leicht aus dem Hohlraum 20 entfernt werden. Die Schale 18 verbleibt nunmehr in dem Formling und ist mit dem Material des Formlings formschlüssig verbunden. Durch entsprechende Dimensionierung der Schale 18 kann jede beliebige Form eines Hohlraums 20 in einem Gußteil realisiert werden. Dies muß nicht notwendigerweise - wie in Figur 1 dargestellt - eine zylindrische Form sein. After a cooling period, the molding can be removed from the mold 10 are removed, the core 16 then in the molding. By opening the tray 18 of the core 16, for example by drilling the aforementioned Lid, the filling 22 can now from the Shell 18 are removed. Since the filling 22 none Stiffness, it can very easily the cavity 20 are removed. The shell 18 remains now in the molding and is with the material of the molding connected positively. By appropriate dimensioning of the shell 18 can each any shape of a cavity 20 in a casting will be realized. This doesn't necessarily have to - as shown in Figure 1 - a cylindrical shape be.

Anhand der Figur 1 soll nur das Grundprinzip verdeutlicht werden. So ist es selbstverständlich möglich, daß innerhalb einer Gießform 10 mehrere Kerne 16 in jeder beliebigen Form, beispielsweise auch Durchgangsöffnungen herstellende Kerne, angeordnet werden können. Die Kerne können auch als Ringsegment (Rohrteil) mit abgedichteten Enden eingegossen werden. Das Ringsegment ist dabei so massiv ausgebildet, daß die während des Gießvorgangs auftretenden Druckkräfte abgefangen werden können. Nach dem Gießvorgang können beispielsweise die Enden des Ringsegments, aber auch selbstverständlich irgendwelche Wandbereiche, angebohrt werden, so daß dann der Innenraum des Rohrteiles als Hohlraum zur Verfügung steht. Only the basic principle should be clarified on the basis of FIG become. So of course it is possible that within a mold 10 several cores 16 in any shape, for example through openings manufacturing cores can. The cores can also be used as a ring segment (Pipe part) with sealed ends. The ring segment is so massive that the pressure forces occurring during the casting process can be intercepted. After the pouring process For example, the ends of the ring segment, but of course any wall areas, be drilled, so that the interior of the pipe part is available as a cavity.

Die Kerne 16 können auch so ausgebildet sein, daß sie eine Schale 18 aus hochfestem und erosionsfestem Material aufweisen, die auch ohne Einbringen einer Füllung 22 eine notwendige Formsteifigkeit aufweisen, so daß auf einen Druckausgleich durch Einbringen der Füllung 22 verzichtet werden kann. Insgesamt können mit dieser Gießtechnik Druckgußteile mit sehr großer Festigkeit hergestellt werden, die genau fixierte, eine extrem glatte Oberfläche aufweisende Hohlräume und/oder Durchgangsöffnungen aufweisen. Da eine sowieso nur sehr schwer mögliche nachträgliche Bearbeitung der Wandungen der Hohlräume entfällt, können diese Druckgußteile sehr wirtschaftlich hergestellt werden und weisen darüber hinaus verbesserte Eigenschaften auf. Diese kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn die so hergestellten Hohlräume in Druckgußteilen zum Durchströmen von beispielsweise flüssigen Medien - oder Druckräumen - wie im einzelnen noch erläutert wird, genutzt werden sollen. The cores 16 can also be designed so that they a shell 18 made of high-strength and erosion-resistant Have material that even without introducing a Filling 22 have a necessary stiffness, so that a pressure equalization by introducing the Filling 22 can be dispensed with. Overall, can with this casting technique die castings with very large Strength that is precisely fixed, cavities with an extremely smooth surface and / or have through openings. Since one anyway subsequent processing is very difficult the walls of the cavities can be omitted these die-cast parts are manufactured very economically are and also have improved properties on. These come in particular Wear when the cavities so produced in die cast parts to flow through, for example, liquid Media - or print rooms - as in detail will be explained, should be used.

In der Figur 2 ist eine Flügelzellenpumpe 24 gezeigt, die beispielsweise als Lenkhilfpumpe in Kraftfahrzeugen Anwendung findet. Auf einen detaillierten Aufbau und die Funktionsweise der Flügelzellenpumpe 24 soll hier nicht näher eingegangen werden, da dies dem Fachmann allgemein bekannt ist. Die Flügelzellenpumpe 24 besitzt ein Gehäuse 26, das als Aluminiumdruckgußteil - gemäß der zu Figur 1 prinzipiell angesprochenen Gießtechnik - ausgeführt ist. Das Gehäuse 26 nimmt eine in bekannter Weise gelagerte Antriebswelle 28 auf, auf der ein Flügelzellenrotor 30 drehfest gelagert ist. Der Rotor 30 weist in radialen Schlitzen 32 verschieblich gelagerte Flügel 34 auf. Der Rotor 30 ist innerhalb eines Konturringes 36 angeordnet, der drehfest mit dem Gehäuse 26 verbunden ist. Bei einer Drehung des Rotors 30 werden die Flügel 34 an einer Innenkontur 38, die ovalförmig ausgebildet ist, entlanggeführt. Hierdurch werden die Flügel 34 entsprechend der Konturabwicklung radial aus dem Rotor 30 hinaus oder radial in den Rotor 30 hinein bewegt. Die Flügel 34 bilden zwischen dem Rotor 30 und dem Konturring 36 zwischen jeweils zwei Flügeln 34 einzelne Raumabschnitte aus, deren Volumina während der Drehung des Rotors 30 größer und kleiner werden. Auf diese Weise entsteht einerseits innerhalb der von den Flügeln 34 abgetrennten Räumen ein Unterdruck und andererseits, bei einer Verkleinerung der Volumina, ein Überdruck. Die Flügel 34 werden dabei dichtend gegen die Innenkontur 38 gepreßt, so daß ein Medium, beispielsweise Öl, von einem Saugbereich zu einem Druckbereich gefördert wird. Das Öl wird dabei zu einem, in Figur 2 nicht dargestellten, an die Flügelzellenpumpe 24 angeschlossenen Verbraucher, beispielsweise eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs, gefördert. In einem zu dem Verbraucher führenden Kanal 40 ist ein, hier lediglich angedeutetes, Stromregelventil 42 angeordnet. Das Stromregelventil 42 wird hinter einem in Figur 2 nicht dargestellten Steuerbund von einem Ringraum 44 umgeben, der über symmetrisch angeordnete Abströmkanäle (Booster) 46 mit einem Ansaugbereich der Flügelzellenpumpe 24 verbunden ist. A vane pump 24 is shown in FIG. which, for example, as a power steering pump in motor vehicles Application. For a detailed structure and the operation of the vane pump 24 should not be discussed in detail here, as this is the Is generally known in the art. The vane pump 24 has a housing 26, which as an aluminum die-cast part - According to the principle addressed to Figure 1 Casting technology - is executed. The housing 26 takes a drive shaft mounted in a known manner 28 on which a vane rotor 30 is rotatably mounted. The rotor 30 has radial Slits 32 slidably mounted wings 34. The rotor 30 is within a contour ring 36 arranged, which is rotatably connected to the housing 26 is. When the rotor 30 rotates Wing 34 on an inner contour 38 which is oval-shaped is trained, guided along. This will make the Wing 34 corresponding to the contour development radially out of the rotor 30 or radially into the rotor 30 moved into it. The wings 34 form between the Rotor 30 and the contour ring 36 between two Wing out 34 individual room sections whose Volumes larger and larger during the rotation of the rotor 30 get smaller. In this way, one hand arises within the spaces separated by the wings 34 a negative pressure and on the other hand, with a Volume reduction, overpressure. The wings 34 are pressed sealingly against the inner contour 38, so that a medium, such as oil, from a Suction area is promoted to a pressure area. The oil becomes a, not shown in Figure 2, connected to the vane pump 24 Consumers, for example steering a motor vehicle, promoted. In one to the consumer leading channel 40 is a, here only indicated, Flow control valve 42 arranged. The flow control valve 42 is not behind one in Figure 2 shown control collar of an annular space 44th surrounded by the symmetrically arranged outflow channels (Booster) 46 with a suction area of the Vane pump 24 is connected.

Beim Betrieb der Flügelzellenpumpe 24 wird der Rotor 30 beispielsweise von einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs angetrieben. Der von der Flügelzellenpumpe 24 geförderte Volumenstrom wird dabei beispielsweise der Lenkung der Kraftfahrzeuge zur Verfügung gestellt. Bei hohen Drehzahlen des Rotors 30, beispielsweise bei einer schnellen Autobahnfahrt, wird der von der Flügelzellenpumpe 24 bereitgestellte hohe Volumenstrom oftmals nicht benötigt. Der bereitgestellte, nun jedoch nicht benötigte große Volumenstrom führt zu einer Verlagerung des Steuerbundes des Stromregelventils 42, so daß das überschießende Öl von dem Kanal 40 über den Ringraum 44 in die Abströmkanäle 46 abgespritzt wird. Dieses unter hohem Druck stehende Öl besitzt eine sehr hohe kinetische Energie, die zu einer Erosion an den Wandungen der Abströmkanäle 46 beziehungsweise des Ringraums 44 führen würde. During operation of the vane pump 24, the rotor 30 for example of an internal combustion engine Motor vehicle driven. The one from the vane pump 24 volume flow is promoted, for example the steering of the motor vehicles available posed. At high speeds of the rotor 30, for example on a fast freeway ride, is that provided by the vane pump 24 high volume flow is often not required. The provided but now not required large volume flow leads to a relocation of the tax union of the Flow control valve 42 so that the excess oil from the channel 40 via the annular space 44 into the outflow channels 46 is hosed. This under high Oil under pressure has a very high kinetic Energy causing erosion on the walls of the Outflow channels 46 or the annular space 44 would lead.

Durch die in Figur 1 bereits erläuterte Ausgestaltung von Kanälen in Druckgußteilen besitzen die Abströmkanäle 46 und der Ringraum 44 die während des Druckgießens in dem Gehäuse 26 zurückgebliebene Schale 18 des ehemaligen Kerns 16. Die Schale 18 besteht aus einem hochfesten Material und besitzt an ihrer Innenwandung eine durch den Druckguß des Gehäuses 26 nicht beeinflußte glatte Oberfläche. Hierdurch zeichnen sich die Abströmkanäle 46 und der Ringraum 44 durch eine sehr hohe Erosionsbeständigkeit aus. Das unter hohem Druck stehende Öl erfährt somit einerseits keine Wirkungsgradverluste und führt andererseits zu keiner Erosionsbelastung des Gehäuses 26. Durch die bereits erwähnte Gießtechnik ist darüber hinaus möglich, die Abströmkanäle 46 in einer strömungsgünstigen Form zu gestalten. Diese können ohne komplizierte Bearbeitungen des Gehäuses so ausgebildet sein, daß sie beispielsweise eine in unterschiedlichen Radien verlaufende kreisförmige Wandung aufweisen und/oder eine sich erweiternde Querschnittsfläche besitzen können. In der Figur 2 ist angedeutet, daß die Abströmkanäle 46 einen sich erweiternden Querschnitt in Richtung des Ansaugraumes der Flügelzellenpumpe 24 aufweisen, so daß gewährleistet ist, daß das abströmende Öl beispielsweise keinen Rückstau erfährt. Due to the configuration already explained in FIG. 1 the outflow channels of channels in die-cast parts 46 and the annulus 44 which during the Die casting left in the housing 26 Shell 18 of the former core 16. Shell 18 is made made of a high-strength material and has its inner wall one through the die casting of the housing 26 unaffected smooth surface. Hereby are the outflow channels 46 and Annulus 44 through a very high erosion resistance out. The oil under high pressure thus, on the one hand, does not experience any losses in efficiency and on the other hand does not lead to erosion the housing 26. By the aforementioned casting technique is also possible the outflow channels 46 to design in a streamlined form. These can be done without complicated editing of the Housing be designed so that, for example a circular one with different radii Have wall and / or an expanding Can have cross-sectional area. In the figure 2 is indicated that the outflow channels 46 one widening cross section in the direction of the intake space have the vane pump 24, so that it is ensured that the outflowing oil, for example does not experience a backlog.

In der Figur 3 ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Flügelzellenpumpe 24 gezeigt. Gleiche Teile wie in Figur 2 sind - trotz eines teilweise unterschiedlichen Aufbaus - mit gleichen Bezugszeichen versehen und hier nicht nochmals erläutert. Das Gehäuse 26 weist eine Ausnehmung 48 auf, innerhalb der auf der Antriebswelle 28 gelagerte Rotor 30 angeordnet ist. Die Antriebswelle 28 ist in einem Lager 50 geführt und einer Lagerstelle 52 gegengelagert. Die Lagerstelle 52 befindet sich hierbei in einem als Deckel ausgebildeten Gehäuseteil 54, der mit dem Gehäuse 26 auf geeignete Weise verbunden, beispielsweise verschraubt ist, so daß die Ausnehmung 48 nach außen abgedichtet ist. Hierzu sind im einzelnen nicht zu erläuternde Dichtungen angeordnet. Von einem Hochdruckauslaß 56 führt ein Kanal 58 zu einem nicht dargestellten Verbraucher. Von dem Kanal 58 zweigt ein zu dem Stromregelventil 42 führender Kanal 60 ab. Das Stromregelventil 42 besitzt einen gegen die Kraft eines Federelements 62 axial verschieblich gelagerten Ventilkolben 64. Ein Steuerbund 66 des Ventilkolbens 64 dichtet einen Abströmkanal 46 gegenüber dem Kanal 60 ab. Der Abströmkanal 46 mündet in einem Ansaugbereich 68 der Flügelzellenpumpe 24. In Figure 3 is another embodiment a vane pump 24 is shown. Same Parts as in Figure 2 are - despite one part different construction - with the same reference numerals provided and not explained again here. The Housing 26 has a recess 48 inside the rotor 30 mounted on the drive shaft 28 is arranged is. The drive shaft 28 is in a bearing 50 performed and counterpointed a bearing 52. The bearing 52 is here in a Cover trained housing part 54 which with the Housing 26 connected in a suitable manner, for example is screwed so that the recess 48th is sealed to the outside. This is in detail Seals not to be explained. Of a High pressure outlet 56 does not lead duct 58 to one represented consumers. Branches from channel 58 a channel 60 leading to the flow control valve 42. The flow control valve 42 has one against the force a spring element 62 axially displaceably mounted Valve piston 64. A control collar 66 of the valve piston 64 seals an outflow channel 46 with respect to the channel 60 from. The outflow channel 46 opens into a suction area 68 of the vane pump 24.

Die Flügel 34 des Rotors 30 werden während des Betriebes der Flügelzellenpumpe 24 entlang des Konturringes 36 bewegt, so daß das zu fördernde Medium, beispielsweise Öl, aus dem Ansaugbereich 68 angesaugt wird und an dem Hochdruckauslaß 56 weggepumpt wird. Übersteigt der Druck in den mit dem Hochdruckauslaß 56 verbundenen Kanälen 58 beziehungsweise 60 einen bestimmten Wert, beispielsweise weil ein angeschlossener Verbraucher im Leerlauf arbeitet, wird der Ventilkolben 64 des Stromregelventils 42 gegen die Kraft des Federelements 62 verschoben, so daß eine Verbindung zwischen dem Kanal 60 und dem Abströmkanal 46 frei wird. Hierdurch strömt das Öl mit hoher kinetischer Energie in den Ansaugbereich 68 der Flügelzellenpumpe 24 zurück. Hiermit ist - in bekannter Weise - ein Kurzschlußkreislauf für die Flügelzellenpumpe 24 geschaffen. Die einzelnen Kanäle 58, 60 beziehungsweise 46 können hierbei den in den vorangegangenen Figuren ewähnten Aufbau besitzen, wobei in der Figur 3 im einzelnen eine in dem Gehäuse 26 verbleibende Schale 18 eines Gießkernes nicht dargestellt ist. The blades 34 of the rotor 30 are in operation the vane pump 24 along the contour ring 36 moves so that the medium to be conveyed, for example oil, sucked out of the suction area 68 and is pumped away at the high pressure outlet 56. If the pressure in the high pressure outlet exceeds 56 connected channels 58 and 60, respectively certain value, for example because a connected The consumer works at idle Valve piston 64 of the flow control valve 42 against the Force of the spring element 62 shifted so that a Connection between the channel 60 and the outflow channel 46 becomes free. This causes the oil to flow at a higher rate kinetic energy in the suction area 68 of the vane pump 24 back. Herewith is - in a better known Way - a short circuit for the vane pump 24 created. The individual channels 58, 60 or 46 can be the one in the previous Figures have mentioned structure, whereby in 3 in detail, one remaining in the housing 26 Shell 18 of a casting core not shown is.

Das Gehäuseteil 54 besitzt eine Ausnehmung 70, die über einen Verbindungskanal 72 ebenfalls mit der Hochdruckseite der Flügelzellenpumpe 24 verbunden ist. Die Ausnehmung 70 ist so gestaltet, daß sich dem Rotor 30 gegenüberliegend ein Hohlraum 74 ausbildet. Die Ausnehmung 70 beziehungsweise der Verbindungskanal 72 sind in das Gehäuseteil 54 eingegossen, wobei die bereits zu Figur 1 ausführlich erläuterten Möglichkeiten für die Ausgestaltung des Hohlraumes 74 Anwendung finden können. The housing part 54 has a recess 70 which via a connecting channel 72 also with the High pressure side of the vane pump 24 connected is. The recess 70 is designed so that forms a cavity 74 opposite the rotor 30. The recess 70 or the connecting channel 72 are cast into the housing part 54, the details of Figure 1 already explained options for the design of the Cavity 74 can be used.

Während des Betriebes der Flügelzellenpumpe 24 liegen die Flügel 34 des Rotors 30 mit ihrer Seitenkante an dem Gehäuseteil 54 dichtend an. Das Gehäuseteil 54 dient somit gleichzeitig als seitliche Führungsbeziehungsweise Lauffläche für die Flügel 34. Die an dem Rotor 30 anschließende Stirnfläche 76 des Gehäuseteils 54 hat somit neben der Führung der Flügel 34 eine Abdichtung zwischen benachbarten von den Flügeln 34 gebildeten Raumabschnitten zu übernehmen. Jede zwischen benachbarten Raumabschnitten auftretende Leckage führt zu Wirkungsverlusten der gesamten Flügelzellenpumpe 24, da der Druckaufbau im Hochdruckauslaß 56 beeinflußt wird. Durch den in einzelnen von den Flügeln 34 gebildeten Raumabschnitten herrschenden Hochdruck wirkt dieser auch auf die Stirnfläche 76 und ist bestrebt, diese von den Rotor 30 wegzudrücken, so daß die Flügel 34 nicht mehr dichtend an der Stirnfläche 76 entlanggeführt werden. Hierdurch kommt es zu der bereits erwähnten Leckage. Lie during operation of the vane pump 24 the wings 34 of the rotor 30 with their side edge the housing part 54 sealingly. The housing part 54 thus serves at the same time as a lateral guide or relationship Tread for the wing 34. The on the end face 76 of the housing part adjoining the rotor 30 54 thus has in addition to the leadership of the wing 34 a seal between adjacent ones of the Wing 34 formed room sections to take over. Any occurring between adjacent room sections Leakage leads to loss of effectiveness of the entire Vane pump 24, since the pressure build-up in the high pressure outlet 56 is influenced. By in detail sections formed by the wings 34 the prevailing high pressure also affects the End face 76 and strives to get this from the rotor 30 push away so that the wings 34 no longer are sealingly guided along the end face 76. This leads to the leakage already mentioned.

Um dieser Leckage entgegenzuwirken, ist der im wesentlichen parallel zu der Stirnfläche 76 angeordnete Hohlraum 74 vorgesehen. In dem Hohlraum 74 herrscht durch die Verbindung mit dem Hochdruckbereich der Flügelzellenpumpe 24 der gleiche Druck wie beispielsweise in dem Kanal 60. Dieser in dem Hohlraum 74 herrschende Druck wirkt unter anderem auf die der Stirnfläche 76 zugewandte Stirnfläche 78 des Hohlraums 74. Hierdurch wird in dem Gehäuseteil 54, insbesondere in dem zwischen den Stirnflächen 76 und 78 liegenden Bereich 80 des Gehäuseteils 54, ein Druckfeld geschaffen, das in Richtung des Rotors 30 wirkt. Dieses von dem Hohlraum 74 in Richtung des Rotors 30 wirkende Druckfeld wirkt somit als Gegendruckfeld zu dem innerhalb des Rotors 30 zwischen bestimmten Flügeln 34 (je nach Stellung der Flügel 34) wirkenden Hochdruck. Auf diese Weise wird der Bereich 80 im Druckgleichgewicht gehalten, so daß dieser nicht auslenken kann und die Flügel 34 des Rotors 30 in jeder Betriebssituation mit ihrer Seitenfläche dichtend an der Stirnfläche 76 geführt sind. Das Auftreten einer Leckage zwischen benachbarten von zwei Flügeln 34 gebildeten Raumabschnitten wird somit vermieden. To counteract this leakage, it is essentially arranged parallel to the end face 76 Cavity 74 is provided. The cavity 74 prevails by connecting to the high pressure area of the Vane pump 24 the same pressure as for example in channel 60. This in cavity 74 prevailing pressure affects among others the End face 76 facing end face 78 of the cavity 74. As a result, in the housing part 54, especially in that between the end faces 76 and 78 lying area 80 of the housing part 54, a Pressure field created in the direction of the rotor 30th works. This from the cavity 74 in the direction of Rotor 30 acting pressure field thus acts as a counter pressure field to the inside of the rotor 30 between certain Wings 34 (depending on the position of wings 34) acting high pressure. This way the area 80 kept in pressure equilibrium so that this cannot deflect and the wings 34 of the rotor 30 in every operating situation with its side surface are sealingly guided on the end face 76. The Occurrence of a leak between adjacent of two wings 34 formed sections of space avoided.

Durch eine spezielle Ausgestaltung der eine Druckfläche ergebenden Stirnfläche 78 des Hohlraums 74 kann auf die dichtende Anlage der Flügel 34 mit ihren Seitenflächen an dem Bereich 80 Einfluß genommen werden. In dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Stirnfläche 78, die in Draufsicht gesehen, im wesentlichen kreisförmig verläuft, als Mantelfläche eines Kegels ausgebildet. Von einem im Bereich einer Drehachse 82 des Rotors 30 liegenden Punkt verläuft die Stirnfläche 78 - im Schnitt betrachtet - nach außen konisch abfallend. Hierdurch wird es möglich, daß in Richtung des Rotors 30 wirkende, von dem Hohlraum 74 ausgehende Druckfeld gezielt auf die Bereiche der Stirnfläche 76 zu richten, in denen von seiten des Rotors 30 eine besonders hohe Druckbelastung auftritt. Die in der Figur 3 gezeigte Ausgestaltungsmöglichkeit des Hohlraums 74 ist lediglich beispielhaft. So sind Konturen möglich, die beispielsweise einzelne von dem Hohlraum 74 ausgehende in Richtung des Rotors 30 weisende, innerhalb des Bereichs 80 angeordnete Ausnehmungen aufweisen. Über diese, in Figur 3 nicht dargestellte, Ausnehmungen ist eine gezielte Beeinflussung des in Richtung der Stirnfläche 76 wirkenden Druckfeldes möglich. Die seitliche Abdichtung des Rotors 30 kann somit erheblich verbessert werden. Durch das bereits in Figur 1 ausführlich erläuterte Einlegen von Kernen ist die Ausbildung des Hohlraums 74 in jeder beliebigen Kontur innerhalb des Gehäuseteils 54 ohne eine aufwendige Nachbearbeitung beziehungsweise anschließende Einbringung von Bohrungen oder dergleichen möglich. Due to a special design of one Face surface 78 of the cavity 74 can with the sealing system of the wing 34 their side faces at area 80 influence be taken. In the embodiment shown in Figure 3 is the end face 78 which in Seen from above, essentially circular, formed as a lateral surface of a cone. From one in the area of an axis of rotation 82 of the rotor 30 lying point runs the end face 78 - in Section viewed - tapering to the outside. This makes it possible that in the direction of the rotor 30 acting pressure field emanating from the cavity 74 to specifically target the areas of the end face 76, in which a special one on the part of the rotor 30 high pressure load occurs. The one shown in Figure 3 Possibility of designing the cavity 74 only by way of example. So contours are possible that for example, individual ones originating from the cavity 74 in the direction of the rotor 30, inside of the area 80 have arranged recesses. About these recesses, not shown in Figure 3 is a targeted influencing of the Direction of the end face 76 acting pressure field possible. The lateral sealing of the rotor 30 can thus be significantly improved. Through that already in Figure 1 explained in detail inserting cores is the formation of the cavity 74 in any one Contour within the housing part 54 without one elaborate post-processing or subsequent Drilling or the like possible.

In der Figur 4 ist eine weitere Flügelzellenpumpe 24 dargestellt. Die Darstellung erfolgt lediglich ausschnittsweise und schematisch, wobei gleiche Teile wie in Figur 2 und 3 trotz eines teilweise unterschiedlichen Aufbaus mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Another vane pump 24 is shown in FIG shown. The presentation is only excerpts and schematically, with equal parts as in Figures 2 and 3 despite a partially different one Structure with the same reference numerals are.

Das Gehäuse 26 besitzt eine sich axial erstreckende Ausnehmung 84, innerhalb der die Antriebswelle 28 geführt ist. Außerhalb des Gehäuses 26 ist auf der Antriebswelle 28 ein Antriebsmittel 86 drehfest angeordnet, das beispielsweise von einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs antreibbar ist. In dem in Figur 4 gestrichelt angedeuteten Pumpen-Gehäuseteil 88 befindet sich eine Ausnehmung 90, innerhalb der der Konturring 36 drehfest angeordnet ist. Innerhalb des Konturrings 36 ist der von der Antriebswelle 28 angetriebene Rotor 30 angeordnet. Die Flügel 34 werden - wie bereits erwähnt - an den Konturring 36 entlang bewegt. Die Ausnehmung 36 wird an ihrer der Antriebswelle 28 abgewandten Seite durch eine Druckplatte 92 begrenzt. Die Flügel 34 des Rotors 30 sind zwischen dem Gehäuse 26 und der Druckplatte 92 so angeordnet, daß sie mit ihren Seitenflächen dichtend geführt sind. Der Rotor 30 selbst ist in einem Pumpenraum 94 angeordnet, der in bekannter Weise wenigstens einen Druckraum 96 und einen Saugraum 98 besitzt. Der Druckraum 96 besitzt einen Hochdruckauslaß 100, der die Druckplatte 92 durchdringt und - in Figur 4 nicht dargestellt - zu einem Verbraucher und gegebenenfalls zu einem Stromregelventil führt. Innerhalb des Gehäuses 26 ist ein in etwa ringförmig ausgebildeter Hohlraum 102 angeordnet, der die die Antriebswelle 86 aufnehmende Ausnehmung 84 umgreift. Der Hohlraum 102 steht über eine Verbindung 104 mit dem Hochdruckauslaß 100 innerhalb des Gehäuseteils 88 (in Figur 4 nicht gezeigt) in Verbindung. The housing 26 has an axially extending Recess 84, within which the drive shaft 28 is guided is. Outside the housing 26 is on the drive shaft 28 a drive means 86 arranged in a rotationally fixed manner, for example from an internal combustion engine a motor vehicle is drivable. By doing Pump housing part indicated by dashed lines in FIG 88 there is a recess 90 inside which the contour ring 36 is rotatably arranged. Within of the contour ring 36 is that of the drive shaft 28 driven rotor 30 arranged. The wings 34 are - as already mentioned - on the contour ring 36 moved along. The recess 36 is at its Drive shaft 28 side facing away from a pressure plate 92 limited. The blades 34 of the rotor 30 are between the housing 26 and the pressure plate 92 so arranged that they seal with their side surfaces are led. The rotor 30 itself is in one Pump room 94 arranged, at least in a known manner a pressure chamber 96 and a suction chamber 98 owns. The pressure chamber 96 has a high pressure outlet 100, which penetrates the pressure plate 92 and - not shown in Figure 4 - to a consumer and possibly leads to a flow control valve. Inside the housing 26 is approximately annular trained cavity 102 arranged which the Grips drive shaft 86 receiving recess 84. The cavity 102 is connected via a connection 104 the high pressure outlet 100 within the housing part 88 (not shown in Figure 4) in connection.

Während des Betriebes der Flügelzellenpumpe 24 liegt somit der von dem zu fördernden Medium ausgehende Druck über die Verbindung 104 ebenfalls in dem Hohlraum 102 an. Somit baut sich innerhalb des Gehäuses 26 ein von dem Hohlraum 104 ausgehendes Druckfeld auf. Dieses Feld wirkt unter anderem in die in Figur 4 mit den Pfeilen 106 angedeutete Richtung. Neben der angedeuteten Richtung wirkt das Druckfeld im wesentlichen gleichmäßig in alle Richtungen um den Hohlraum 102. Durch die mit den Pfeilen 106 angedeutete Richtung des Druckfeldes wird ein zwischen dem Hohlraum 102 und dem Pumpenraum 94 sich befindender Wandbereich 108 mit einem Druck beaufschlagt, der entgegen einem von dem Pumpenraum 94 ausgehenden Druck gerichtet ist. Da der im Hochdruckbereich des Pumpenraumes 94 und dem Hohlraum 102 anliegende Druck im wesentlichen gleich groß ist, heben die im Wandbereich 108 sich gegensinnig gegenüberliegenden Druckfelder sich gegenseitig auf. Somit wird eine Auslenkung des Wandbereiches 108, insbesondere in einem Übergangsbereich zu der die Lagerwelle 28 aufnehmenden Ausnehmung 84 verhindert. Gleichzeitig wird gewährleistet, daß die Flügel 34 mit ihrer antriebswellenseitigen Seitenfläche immer dichtend an dem Wandbereich 108 des Gehäuses 26 anliegen. Somit wird - wie bereits erwähnt - eine Leckage zwischen aufeinanderfolgenden, jeweils von zwei Flügeln 34 eingeschlossenen Räumen innerhalb des Pumpenraumes 94 vermieden. Der Hohlraum 102 wird gleichzeitig mit der Fertigung des Gehäuses 26 in dieses eingegossen, so daß eine zusätzliche Bearbeitung des Gehäuses 26 entfällt. Der Hohlraum 102 ergibt sich dabei durch eine der mit Hilfe der Figur 1 prinzipiell erläuterten Möglichkeiten. So kann beispielsweise der den Hohlraum 102 ergebende Kern aus einer in Figur 4 nicht dargestellten Schale 18 bestehen, die während des Gießens des Gehäuses 26 eine Füllung 22 aufweist. Mittels der Herstellung der Verbindung 104, die beispielsweise durch Anbohren des Gehäuses 26 erfolgen kann, wird die Schale 18 durchbohrt, so daß die Füllung 22 durch die so geschaffene Öffnung, aufgrund ihrer nicht gegebenen Formsteifigkeit, entfernt werden kann, so daß sich der Hohlraum 102 ergibt. During operation of the vane pump 24 lies thus the one emanating from the medium to be funded Pressure across connection 104 also in the cavity 102 on. Thus builds up inside the housing 26 a pressure field emanating from the cavity 104 on. This field inter alia acts in the figure 4 direction indicated by arrows 106. In addition to the direction indicated the pressure field acts essentially evenly in all directions around the cavity 102. By the one indicated by the arrows 106 The direction of the pressure field is between the cavity 102 and the pump chamber 94 located Wall area 108 is subjected to a pressure that counter to one originating from the pump chamber 94 Pressure is directed. Since the high pressure area of the Pump chamber 94 and the cavity 102 pressure applied is essentially the same size, lift those in the wall area 108 opposite to each other Pressure fields on each other. Thus one Deflection of the wall area 108, in particular in a transition area to that receiving the bearing shaft 28 Recess 84 prevented. At the same time ensures that the wings 34 with their drive shaft side Side surface always sealing against the Wall area 108 of the housing 26 abut. Thus - as already mentioned - a leak between successive, each enclosed by two wings 34 Rooms inside the pump room 94 avoided. The cavity 102 is simultaneously with the Manufacture of the housing 26 poured into this, so that an additional processing of the housing 26 is omitted. The cavity 102 results from a the principle explained with the help of Figure 1 Possibilities. For example, the cavity 102 resulting core from a in Figure 4 not shell 18 shown exist during the Casting the housing 26 has a filling 22. By making connection 104, for example by drilling the housing 26 can, the shell 18 is pierced so that the Filling 22 through the opening thus created, due to their non-existent stiffness can, so that the cavity 102 results.

In der Figur 5 ist ein Teilbereich 110 eines Gehäuses 26 dargestellt. Der Teilbereich 110 ist innerhalb des Gehäuses 26 so angeordnet, daß seine Stirnfläche 112 und/oder 114 eine Abdichtfunktion zu übernehmen hat. Dies kann beispielsweise die bereits zuvor in den Figuren 3 und 4 erläuterte dichtende Führung von Flügeln 34 mit ihren Seitenkanten sein oder auch eine Fügestelle zu einem anderen Bauteil des Gehäuses 26 oder zu einem an diesem angeordneten Bauteil. 5 shows a partial region 110 of a housing 26 shown. The sub-area 110 is within the Housing 26 arranged so that its end face 112th and / or 114 has to perform a sealing function. This can be done, for example, in the Figures 3 and 4 explained sealing guidance of Wings 34 with their side edges or one Join to another component of the housing 26 or to a component arranged on this.

Anhand der Figur 5 soll nochmals prinzipiell der Aufbau von Druckfeldern innerhalb des Gehäuses 26 verdeutlicht werden. Während des Gießens des Gehäuses 26 wird in der Gießform ein Kern 16 angeordnet. Der Kern 16 besteht aus einem massiven, porösen, hochfesten Material, beispielsweise aus Aluminiumoxid Al₂O₃. Während des Gießens des Gehäuses 26 beispielsweise mit Aluminium umschließt dieses den Kern 16. Die äußeren Poren des Kerns 16 bilden dabei eine formschlüssige Verbindung mit dem Material des Gehäuses 26. In das Gehäuse 26 werden hier angedeutete Bohrungen 116 derart gelegt, daß sich eine Verbindung zwischen einem Bereich hohen Druckes und dem Kern 16 ergibt. Dies kann beispielsweise der zuvor in Figur 4 erwähnte Hochdruckauslaß 96 sein. Durch die Verbindungen 116, wobei an sich die Anordnung einer Verbindung 116 zu dem Kern 16 ausreichend ist, gelangt das zu fördernde Medium in den Bereich des Kernes 16. Da der Kern 16 selber aus einem porösen Material besteht, kann sich das Medium innerhalb des Kerns 16 ausbreiten. Die Porösität des Kerns 16 ist dabei so gewählt, daß dieser sich beispielsweise schwammartig das unter Druck stehende Medium aufnehmen kann. Der nunmehr auch innerhalb des Kerns 16 herrschende Druck bewirkt den Aufbau eines Druckfeldes, das in der Figur 5 mit den Pfeilen 118 verdeutlicht werden soll. Durch dieses Druckfeld 118 wird das den Kern 16 umgebende Material des Gehäuses 26 vom Kern 16 weg ausgelenkt. Hierdurch wird der in Figur 5 gezeigte Teilbereich 110 des Gehäuses 26 mit seinen Stirnflächen 112 beziehungsweise 114 beispielsweise an ein anderes Gehäuseteil angepreßt, so daß sich zwischen den Gehäuseteilen eine gute Dichtung ergibt. Diese kann zusätzlich durch die an der Stirnfläche 112 angedeuteten Dichtnuten 118 verstärkt werden. Ist die Stirnfläche 112 oder 114 beispielsweise gleichzeitig eine Führungsfläche für die Seitenkanten der in den vorherigen Figuren dargestellten Flügel 34 einer Flügelzellenpumpe 24, wirkt das Druckfeld gemäß der Pfeile 118 einem von dem Pumpenraum ausgehenden Druckfeld entgegen, so daß diese sich im wesentlichen kompensieren. Hierdurch kann der in dem Pumpenraum der Flügelzellenpumpe herrschende Druck seinerseits eine Auslenkung der Seitenwand des Pumpen- beziehungsweise Rotorraums nicht bewirken. 5, the structure of pressure fields within the housing 26 is to be clarified again in principle. During the molding of the housing 26, a core 16 is placed in the mold. The core 16 consists of a solid, porous, high-strength material, for example of aluminum oxide Al ₂ O ₃ . During the casting of the housing 26, for example with aluminum, it surrounds the core 16. The outer pores of the core 16 form a positive connection with the material of the housing 26. In the housing 26, indicated holes 116 are placed in such a way that there is a connection between them a region of high pressure and the core 16. This can be, for example, the high-pressure outlet 96 mentioned previously in FIG. 4. Through the connections 116, whereby the arrangement of a connection 116 to the core 16 is sufficient, the medium to be conveyed reaches the area of the core 16. Since the core 16 itself consists of a porous material, the medium can be inside the core 16 spread out. The porosity of the core 16 is chosen so that it can absorb the pressurized medium, for example, like a sponge. The pressure now also prevailing within the core 16 causes a pressure field to be built up, which is to be illustrated in FIG. 5 with the arrows 118. The material of the housing 26 surrounding the core 16 is deflected away from the core 16 by this pressure field 118. As a result, the partial region 110 of the housing 26 shown in FIG. 5 is pressed with its end faces 112 or 114, for example, onto another housing part, so that a good seal results between the housing parts. This can additionally be reinforced by the sealing grooves 118 indicated on the end face 112. If, for example, the end face 112 or 114 is at the same time a guide surface for the side edges of the vanes 34 of a vane pump 24 shown in the previous figures, the pressure field counteracts a pressure field emanating from the pump chamber according to the arrows 118, so that these essentially compensate each other. As a result, the pressure prevailing in the pump chamber of the vane pump cannot in turn deflect the side wall of the pump or rotor chamber.

Anhand der in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiele wird deutlich, daß bereits während der Herstellung der Gehäuse 26 für hydraulische Fördereinrichtungen, die beispielsweise als Flügelzellenpumpen ausgebildet sind, in die Gehäuse Bereiche mit eingegossen werden können, die einen Wirkungsgrad der hydraulischen Fördereinrichtungen verbessern. Dies trifft sowohl auf die Ausbildung von Druckfeldern innerhalb des Gehäuses 26 zu als auch auf die Ausgestaltung der das zu fördernde Fluid führenden Kanäle. Insbesondere bei einer Leichtmetallausführung des Gehäuses 26, beispielsweise durch einen Aluminiumdruckguß, kann so die Standzeit der gesamten Flügelzellenpumpe 24 verbessert werden. Durch das einfache Einlegen von entsprechend geformten beziehungsweise ausgebildeten Kernen in die das Gehäuse 26 ergebenden Druckgußformen kann jede gewünschte Funktion eingestellt werden. Eine Kombination von verschieden ausgebildeten Kernen innerhalb eines Gehäuses 26, das heißt beispielsweise mit oder ohne Schale, mit oder ohne im Gehäuse verbleibender Füllung usw. kann frei gewählt werden. Based on the embodiments shown in Figures 1 to 5 it becomes clear that already during the manufacture of the housing 26 for hydraulic Conveyors, for example as vane pumps are formed in the housing areas can be cast in with the one Efficiency of hydraulic conveyors improve. This applies to both the training of Pressure fields within the housing 26 too on the design of the fluid to be pumped leading channels. Especially with a light metal version of the housing 26, for example by an die-cast aluminum, the life of the entire vane pump 24 can be improved. By simply inserting appropriately shaped or trained cores in the Die casting molds 26 can be any desired Function can be set. A combination of differently trained cores within a housing 26, for example with or without shell, with or without remaining in the housing Filling etc. can be chosen freely.

Claims

A housing (26), in particular for a hydraulic conveying device (24), consisting of a casting, with areas (76) which can be acted upon with pressure and/or which are to be sealed off, characterized in that at least one pressure chamber (74) to be acted upon with pressure is associated with the areas (76), the pressure chamber (74) is arranged substantially parallel to the area (76), the areas (76) can be acted upon with forces resulting from the pressure in the pressure chamber (74) and counteracting the pressure forces, and the pressure chamber (74) is connected by way of at least one connexion (72) to areas which can be acted upon with pressure by a medium to be conveyed, and the at least one pressure chamber (74) and the at least one connexion (72) can be produced at the same time as the casting of at least one part (54) of the housing (26).
A housing according to Claim 1, characterized in that the pressure chamber (74) is formed by at least one core (16) inserted in the casting mould and remaining at least in part in the housing (26) after the casting procedure.
A housing according to one of the preceding Claims, characterized in that the core (16) consists of a solid, porous, high-strength material.
A housing according to one of the preceding Claims, characterized in that the core (16) consists of aluminium oxide (Al₂O₃).
A housing according to one of the preceding Claims, characterized in that the core (16) is constructed in two parts and comprises an inner part and an outer part embracing the inner part.
A housing according to one of the preceding Claims, characterized in that the inner part and the outer part remain in the housing (26) after the casting procedure and form the pressure chamber.
A housing according to one of the preceding Claims, characterized in that the inner part consists of a solid, porous, high-strength material.
A housing according to one of the preceding Claims, characterized in that the inner part consists of aluminium oxide (Al₂O₃).
A housing according to one of the preceding Claims, characterized in that the outer part is constructed as a hollow body.
A housing according to one of the preceding Claims, characterized in that the hollow body consists of a high-strength, dimensionally rigid material.
A housing according to one of the preceding Claims, characterized in that the inner part is formed by a filling (22) which is removed after the casting procedure, so that only the outer part remains in the housing (26).
A housing according to one of the preceding Claims, characterized in that the core (16) comprises exclusively an outer part (hollow body) which remains in the housing (26) after the casting procedure.
A housing according to one of the preceding Claims, characterized in that the connexion (72) is cast into the housing (26) simultaneously with the pressure chamber.
A housing according to one of the preceding Claims, characterized in that the connexion (72) can be produced by a suitable boring of the pressure chamber.